無線手機充電的想法非常誘人:在您吃午餐或等待飛機時,放下裝置即可快速補充電池電量。無需攜帶纏繞的電線或尋找電源插座。現在許多手機都提供了這項功能,充電樁也開始在機場和餐館湧現。
但是,將當前技術稱為“無線”仍然有點牽強。誠然,您的手機不再受電纜束縛。但是充電座已插入電源插座,並且手機需要以非常特定的方式放置在充電座上。歸根結底,它與使用電源線沒有太大區別。
隨著兩種新興技術的出現,這種情況似乎將發生改變——其中一種是真正的無線技術,允許手機自行從遠處來源吸收電量。另一個巨大的推動力可能來自蘋果公司,據新聞報道,該公司可能會在即將推出的 iPhone 型號中引入無線充電。這可能會使這一概念成為主流,而蘋果選擇哪種技術——當前系統還是更新的版本——可能會影響行業的發展方向。
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今天的無線充電系統依賴於感應耦合——與用於為電動牙刷和掃地機器人充電的數十年前的技術相同。充電座中的線圈產生磁場,磁場流經手機內部的線圈,產生交流電為電池充電。由於發射和接收線圈必須彼此相對,僅相隔幾毫米,因此手機需要放置在充電座上的特定位置。該過程的能源效率也不是很高,而且相對較慢——完全充滿三星 Galaxy S7 需要三個多小時。
一項先進技術有望更快,並且能夠將使用者從充電座中解放出來。它被稱為諧振耦合,是感應耦合的高階版本,涉及相同的基本設定,但在充電器和手機中都增加了一些額外的線圈和電子電路。麻省理工學院的衍生公司 WiTricity 的執行長 Alex Gruzen 說,額外的元件使發射線圈更高效,並將其調諧到特定頻率的磁場。WiTricity 正在將諧振充電商業化。“然後神奇的事情發生了,”Gruzen 解釋說。“突然之間,源線圈和接收線圈不再需要完美對齊,也不必大小相同。”
現在,充電板可以放置在一英尺以外的地方,可以像硬線一樣快速地傳輸電力,並且可以將能量穿過固體表面進行傳輸。這意味著充電器可以安裝在桌子下方,使其成為多個裝置的大型充電錶面——因此使用者可以將手機放在上面的任何位置。“您可以全天‘充電零食’,一次充一點電,”Gruzen 說。
Galaxy S6 和其他一些手機現在提供諧振充電。但該技術的高功率傳輸速率使其用途不僅僅限於手機。在 1 月份拉斯維加斯舉行的消費電子展上,戴爾推出了一款 Latitude 平板電腦,其中包含 Witricity 的諧振充電接收器。Gruzen 說,他們現在正在與通用汽車公司合作開發一種放置在車庫地板上的充電板。駕駛員只需將電動汽車停到充電板上即可自動充電。Gruzen 說,這項技術最早可能在 2018 年應用於汽車。他還補充說,無線充電也將使自動駕駛汽車更加便捷:“如果所有的無人駕駛 Uber 汽車都需要插電,那你就無法擁有一支無人駕駛 Uber 汽車隊。”
對於某些人來說,諧振耦合仍然不夠。初創公司 Energous 和 Ossia 正在研究一種不同的充電技術,該技術可以為房間甚至房屋另一端的裝置供電。它透過無線電頻率波傳送電力來實現這一點,很像 Wi-Fi 基站廣播網際網路訊號。這些公司一年多來一直承諾交付遠端充電器。Energous 執行長 Steve Rizzone 最近告訴The Verge,該公司的無線發射器可以為數英尺外的裝置充電,將於 2017 年晚些時候發貨。
然而,更長的充電距離可能會帶來權衡。無線充電聯盟 (WPC) 主席 Menno Treffers 表示,遠端充電帶來的一個挑戰是“效率太低、成本太高,電磁輻射太高,這些產品可能難以透過監管部門的批准”。WPC 是一個全球製造商組織,負責監督感應充電和諧振充電的標準。他認為,這項技術可能更適合為助聽器、活動追蹤器、恆溫器和煙霧探測器等小型裝置供電,這些裝置需要的功率不到一瓦。
但這並不是說它不能用於手機。事實上,英國市場分析公司 IHS Markit 的無線電力研究經理 David Green 表示,所有這三種技術都可能在無線充電的未來佔有一席之地。高功率感應充電和諧振充電可以在短距離內快速為手機充電,而遠端射頻傳輸的涓涓細流電力可以使電池保持充滿狀態。
業內許多人現在都在關注蘋果公司,看看它為 iPhone 選擇哪種技術。該公司已經在其智慧手錶上提供了感應充電,因此它可能會在其手機上採用相同的方法。另一方面,它最近加入 WPC 的舉動可能意味著 iPhone 將配備感應充電或諧振充電。鑑於 Energous 最近與蘋果晶片供應商 Dialog Semiconductor 達成了協議,據 VentureBeat 報道,蘋果公司也可能正在為手機開發遠端無線電力傳輸技術。與此同時,摩根大通分析師 Harlan Sur 推測,蘋果公司可能會推出由 Broadcom 構建的定製無線充電平臺。
無論蘋果公司選擇哪種技術,它的決定都可能將無線充電推向主流。Gruzen 說,沒有人可以預測蘋果公司執行長蒂姆·庫克 (Tim Cook) 的計劃,但“所有跡象都表明事情正在醞釀之中。”
