无线充电系列关键技术已突破

 

　　只有加入了无线电力传输技术，真正的无线时代才会到来，无线智能家居在未来几年有可能掀起一场消费革命

　　无线充电技术的节能环保特点被广泛看好，尤其是在方兴未艾的电动汽车领域，无线充电技术的发展视为该行业取得突破的关键

　　昔日插满线缆的液晶电视背面居然再没有一根“尾巴”;将手机放在办公桌的特定区域上就能自动充电;汽车上专为智能手机设计的导航底座，明明没有线缆可手机却不会耗电……这些听起来似乎是天方夜谭的场景，在今年1月美国举行的消费电子数码大展(CES2012)上一幕幕上演。

　　几乎同时，韩国电力传输行业正在悄无声息地发动一场有关电线的无线化革命，小到手机、台灯、笔记本电脑，大到液晶电视甚至电动汽车，无线充电技术如今已经开始走入韩国百姓的生活。

　　近年来，随着无线充电的核心技术难关被相继攻破，包括中国在内的全球多家高科技企业纷纷试水无线充电领域。种种迹象显示，在不久的将来，人类的现代家居生活将有望彻底摆脱线缆纠缠的困扰，一个价值百亿甚至千亿美元的蓝海市场将被激活。业内人士分析，虽然无线充电技术有着不可替代的便利性优势，但是消费者对于电磁辐射对人体健康的担心则有可能影响相关产品的推广。

　　1 电磁感应技术成熟

　　只需将支持Qi的移动设备放置在Qi充电表面上即可充电，简单高效，无需连接任何线缆，也不用做任何配对设置

　　只要是学过电气工程学的人，对于尼古拉·特斯拉这个名字应该不会陌生，这位美籍塞尔维亚裔科学家在1891年发明的特斯拉线圈通过电磁共振原理实现了人类最早的无线能量传输，并为随后一百多年的无线充电技术的发展奠定了理论基础。

　　1900年，特斯拉筹建高达29米的沃登克里佛广播塔(Wardenclyffe Tower)，试图利用地球本身和大气电离层为谐振电容，来实现远距离的无线电力传输。由于当时技术尚不成熟以及美国摩根家族为了保护有线电力传输行业利益的强力阻挠，这项试验最终以失败告终，沃登克里佛广播塔也被强行拆除，但是有关无线电力传输梦想的种子却根植下来，并不断孕育出新的萌芽。

　　在特斯拉之后，人们对于无线电力传输的试验从未中断，令人遗憾的是，由于电磁辐射没有定向性，而且传输效率过低，这方面的研究始终未能出现激动人心的突破。因此在21世纪到来之前，人类在无线电力传输方面并没能取得太多的进展，反倒是特斯拉线圈实验过程中出现的炫目闪电效果引来了不少拥趸，让人工闪电设备在20世纪末红火了一把。

　　进入21世纪之后，科学家们最终确认进行无线电力传输是可能的，并且逐步在技术上实现突破。

　　据香港无线联电科技有限公司大中华区业务发展负责人蔡焱介绍，目前无线电力传输领域已经出现了几种相对成熟的技术方案：

　　其一是电磁感应式，这也是目前最为常见的无线电力传输方式，通过发射端和接收端的线圈相互感应产生电流，从而实现电力传输;

　　其二是电磁共振式，这是一种目前正在研究中的无线电力传输方式，其原理是将能量发送和接收装置调整到相同的频率或者特定的频率上实现共振，从而在它们之间实现能量的彼此交换;

　　其三是无线电波式，这也是一种技术相对成熟的无线电力传输方式，其原理与早期使用的矿石收音机相类似，即利用微型高效接收威廉希尔官方网站 捕捉从障碍物反射回来的无线电波，然后将之转化为稳定的直流电压。

　　在以上几种无线电力传输技术方案中，基于电磁感应原理的无线充电技术产业化发展最为成熟。

　　2008年12月17日，全球首个推动无线充电技术标准化的无线充电联盟(Wireless Power Consortium)正式成立，并在2010年制定并发布了无线充电的全球标准Qi。只需将支持Qi的移动设备放置在——Qi充电表面上即可充电，简单高效，无需连接任何线缆，也不用做任何配对设置。

　　2 全球标准已经发布

　　无线充电联盟的成立以及Qi标准的推出，不仅是无线充电技术逐步成熟的标志，更重要的是，其在很大程度上解决了无线充电的通用性问题，让无线充电的大规模商用成为了可能。

　　正如蓝牙是短距离交换数据的标准、WiFi是无线网络的标准，Qi正在成为无线充电的通行标准和代名词。

　　据介绍，无线充电联盟自成立以来，已获得超过100名企业成员的加盟，其中不乏三星、摩托罗拉、诺基亚、LG电子、松下、飞利浦、索尼爱立信等消费电子产品领域的明星企业。

　　据邓蕴美介绍，Qi主要的推动力来源于电信运营商，如美国的Verizon要求手机厂商必须支持该标准，从而确保用户可以随时随地应用Verizon的网络;而在日本，电信运营商不仅希望手机支持Qi标准，同时还能将供电设备融入到基础建设里面。对于手机制造商而言，Qi标准也给他们提供了更多的机会，设备续航能力的增强一定会激发出更多新的应用出现。

　　据了解，自发布以来，Qi已经演进到1.0.3版本，目前主要支持低功率设备，功率最高5W。早期支持Qi标准的设备，接收端主要以保护套的形式套在移动设备上，而从2011年4月开始，一些厂商已经将接收端集成到了手机当中。

　　在今年1月举行的美国CES 2012上，无线充电国际联盟的相关成员企业就展示了近百款无线充电器，三星、摩托罗拉、HTC等主要手机厂商均推出带无线充电功能的手机。

　　“智能手机的高速普及也给无线充电行业的发展带来了绝佳的契机。”深圳市移动通信联合会执行长唐瑞金表示，目前全球移动互联网的迅猛发展在给智能手机和平板电脑产品带来巨大产业机会的同时，也对智能移动终端的电源技术领域带来了全新的考验。

　　随着智能移动设备的普及以及功能不断强大，“手机一日一充”的困扰应运而生，尤其是当用户需要为手机充电时，身边明明有电源，却没有合适的充电器，实在是件很头疼的事。尽管我国在2011年已经通过强制认证的方式实现了手机充电器标准的统一，但移动智能终端的电池容量瓶颈仍让人们难以摆脱随身携带充电器的烦恼。“这正是发展无线充电技术的机会所在。”唐瑞金表示。

　　索尼爱立信市场经理宗华则进一步指出，在目前电池技术还未出现重大突破的情况下，“如果为智能终端设计密度更高的电池，就会增加设备的成本、电池块也会做得很大，即使这样也无法完全满足设备对电池的需求。”因此即使是从节能、环保的角度考虑，推广无线充电技术势在必行。

　　3 辐射顾虑阴影未除

　　消费者对无线充电是否会带来辐射的顾虑，正是目前无线充电技术推广过程中最大的障碍之一，厂商则认为这是误区

　　“如今，在美国和日本市场上，消费者已经可以看到不少符合Qi标准的手机无线充电产品上市销售，在加拿大和日本的一些咖啡连锁店、机场、医院等公共场所也开始有无线充电设备提供。”蔡焱介绍，随着海尔、华为、飞毛腿、桑菲等众多国内企业加入无线充电联盟，中国的无线充电行业发展也呈现出不断加速的势头。“从现在的情况来看，无线充电不是未来三五年才会发生的事，而是很快就会大量进入中国百姓的生活。”蔡焱表示。

　　记者调查发现，在网络B2C、C2C等购物平台上，的确已有不少无线充电产品正在销售，其中符合Qi标准的有电动牙刷、电动剃须刀、智能手机家用和车载充电器等多种产品。

　　“用起来的确挺方便，一放上去就行了，冲完电就会自动断开，不会担心有线充电器忘了拔插头而充过头的问题。”通过电动牙刷体验过一把无线充电生活的广州市民李伦这样告诉记者。

　　但即便如此，李伦仍对将手机、笔记本等充电器更换成无线充电方式心存顾虑。“一方面是价格有些贵，网上手机无线充电的套装要近千元，而且手机必须带上专门的背壳才能无线充电，有些不方便;另外有点担心的就是辐射的问题，这东西的技术原理应该和电磁炉比较像，担心瓦数太大了辐射也会比较大。”

　　李伦的顾虑正是目前无线充电技术推广过程中最大的障碍之一。

　　摩托罗拉移动技术亚太区消费产品总经理冯捷表示，该公司在美国早已经有了无线充电的相关产品，但是一直没有太大范围的推广或者直接引入国内市场，也是有着这方面的顾虑。虽然无线充电技术有着不可替代的便利性优势，但是消费者对于电磁辐射对人体健康的担心则有可能影响相关产品的推广。

　　“要消除人们对于无线充电电磁辐射的误区，因为手机无线充电的功率很小，不会对人体健康造成影响。”冯捷说。

　　据中国室内监测工作委员会顾问、电磁防护专家赵玉峰介绍，一般来说，每种消费电子产品都有产品国标的固定工作频率，在相同的工作强度下，家电工作频率越高，对人体的辐射作用越明显。而在各类电子产品中，电动剃须刀、吸尘器、洗衣机、电熨斗、咖啡机、加湿器、电吹风等小型设备属于超低频产品，工作频率一般在50-60HZ左右，对人体的健康影响最小。

　　而无线充电器产品也属于超低频工作的电子设备，根据无线充电联盟的规范文件显示，目前无线充电产品的工作频率同样设定在50-60HZ这一范围，理论上其电磁辐射水平和普通小家电相当，且这一标准也低于国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)颁布的对于公众接触产品的电磁场接触限值，该限值目前已经得到超过35个国家的专家委员会审核通过。

　　对此，ICNIRP曾发表声明称：“目前尚无实质证据显示在ICNIRP限值水平或以下的辐射环境会对人体健康造成损害(包括引发癌症)。”

　　但即使如此，有关专家仍然提醒，使用此类具有电磁辐射产品时最好保持适当的距离，尽量离身体远一些，同时接触过产品后养成洗脸、洗手的好习惯将有效减低电磁辐射对身体健康的影响。

　　正如蓝牙是短距离交换数据的标准、WiFi是无线网络的标准，Qi正在成为无线充电的通行标准和代名词