從行動裝置到電動車 無線充電擴(kuò)展應(yīng)用版圖
無線充電，這是一個(gè)蓄勢待發(fā)的領(lǐng)域，隨著充電效率、成本、充電距離、標(biāo)準(zhǔn)等問題逐一突破，無線充電技術(shù)的未來愈見光明，而它的未來不僅存在于消費(fèi)電子領(lǐng)域，更寄望于電動車的采用。由于潛力可期，許多知名業(yè)者已紛紛搶進(jìn)布局。研調(diào)單位IHS Markit預(yù)測，全球無線充電市場規(guī)模將自2015年的不到20億美元增加至2019年的100億美元以上，成長幅度驚人。
首先來看看消費(fèi)電子產(chǎn)品對于無線充電的采納情況，事實(shí)上，從2015年開始，包括蘋果、三星等消費(fèi)裝置知名品牌已陸續(xù)推出配備無線充電功能的產(chǎn)品，包括手機(jī)、平板及智慧手表等，無線充電技術(shù)在此領(lǐng)域的滲透率逐漸提高。同樣根據(jù)IHS資料統(tǒng)計(jì)，2016年全球無線充電接收端產(chǎn)品出貨超過2億個(gè)，預(yù)計(jì)到2020年將突破10億個(gè)。
標(biāo)準(zhǔn)混亂是造成過去無線充電技術(shù)推廣不易的瓶頸之一，所幸情況已有所改善。過去無線充電技術(shù)有三大標(biāo)準(zhǔn)組織，分別為A4WP、WPC的Qi標(biāo)準(zhǔn)及PMA，標(biāo)準(zhǔn)歧異的最直接影響就是兼容性問題，而A4WP和PMA于2015年合并為AirFuel聯(lián)盟，降低了標(biāo)準(zhǔn)混亂的程度。
WPC勢力擴(kuò)張 蘋果加入如虎添翼
WPC是目前最大的無線充電聯(lián)盟，會員數(shù)量超過200家，其中有諾基亞、HTC、LG、Sony、三星、高通等，該聯(lián)盟在2010年公布的Qi規(guī)格是目前應(yīng)用范圍最廣的無線充電標(biāo)準(zhǔn)，支持的產(chǎn)品超過1,300余種，而蘋果新近的加入，對聯(lián)盟而言更是如虎添翼。
在日前于深圳舉行的「WPC無線充電聯(lián)盟國際會議」上，該聯(lián)盟主席Menno Treffers表示，蘋果的確已加入WPC，這對于WPC是最好的認(rèn)可。一般認(rèn)為蘋果新世代手機(jī)將采用玻璃機(jī)殼，為的就是要導(dǎo)入無線充電技術(shù)，因?yàn)榻饘贆C(jī)殼整合無線充電技術(shù)雖然可行，然而金屬合金在充電時(shí)可能會影響無線頻率容限(wireless frequency tolerances)的傳輸速度。
整體而言，無線充電技術(shù)可概分為四大種類，分別為磁感應(yīng)、磁共振、電場耦合和微波無線傳輸?shù)，而磁感?yīng)(Magnetic Induction)和磁共振(Magnetic Resonance)為當(dāng)中的主流技術(shù)。
磁感應(yīng)和磁共振這兩種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，磁感應(yīng)的成本較為低廉，然而充電距離短，且充電板需與裝置精準(zhǔn)對位才能發(fā)揮效用；至于磁共振的傳輸功率較高，應(yīng)用距離也較遠(yuǎn)，在設(shè)計(jì)上容易做到多裝置同時(shí)充電，但也存在著轉(zhuǎn)換效率以及電磁波對人體安全的疑慮。
WPC一開始推出的Qi規(guī)格是以磁感應(yīng)技術(shù)為主，然而新推出的Qi 1.2標(biāo)準(zhǔn)除了加入對多裝置充電的支持外，也納入磁共振技術(shù)，如此將能使無線充電不受限制，隨意擺放就能進(jìn)行充電，同時(shí)提供更快的充電效率，充電也會更安全。
WPC發(fā)布的新Qi無線充電規(guī)范，已將無線充電功率從5W提高至15W，充電效率可達(dá)90%，且僅需30分鐘就能為手機(jī)充滿60%電力。在過去，由于充電功率太低，因此無線充電速度難以匹敵有線的快速充電，WPC的新無線充電規(guī)范解決了這個(gè)問題，更有利于拉抬無線充電技術(shù)的市場滲透率。
電動車采用無線充電 兼顧安全及便利性
除了著眼消費(fèi)性電子裝置外，電動車也是另一個(gè)無線充電的潛在市場；旧希捎脽o線充電技術(shù)，則電動車不需以電線連接，僅需靠近無線充電設(shè)備就能充電，且由于沒有通電接點(diǎn)的設(shè)計(jì)，就可避免就能避免觸電危險(xiǎn)，相較于充電槍，無線充電兼具便利性和安全性，因?yàn)橛羞@樣的優(yōu)點(diǎn)，無線充電在電動車的應(yīng)用備受期待。
根據(jù)Frost & Sullivan調(diào)查報(bào)告，2014年至2020年間，全球電動車的無線充電市場規(guī)模每年成長率為126%，預(yù)估未來5～7年銷售量將在達(dá)35萬套以上(3～3.8kW占比約71.2%)，市場規(guī)模將激增至17.5億美元。無線充電的導(dǎo)入被視為可有效拉高大眾對電動車的接受度。
Qualcomm、WiTricity是電動車無線充電領(lǐng)域的兩大要角。衍生自麻省理工學(xué)院(MIT)無線充電研究團(tuán)隊(duì)的WiTricity公司，主要采用磁共振式無線充電系統(tǒng)，已吸引包括Toyota、Audi、Delphi、Mitsubishi、Honda在內(nèi)的知名車廠與其合作。
高通(Qualcomm)則在2012年與法國雷諾公司簽署純電動車無線充電技術(shù)開發(fā)備忘錄，當(dāng)時(shí)是采用電磁感應(yīng)方式。之后，高通則是采用磁共振感應(yīng)技術(shù)，此種充電系統(tǒng)包括地面上的高頻發(fā)射板及車上的接收板，當(dāng)電動車停在發(fā)射板上，兩者不需直接接觸，就能將高頻交流電轉(zhuǎn)換成直流電為汽車充電。
高通并為Formula E錦標(biāo)賽的官方安全車提供Qualcomm Halo無線充電支持。此外，特斯拉的平價(jià)電動車Model S則是采用Evatran所開發(fā)的PluglessPower系統(tǒng)做為無線充電方案。
打破無線充電限制 創(chuàng)新技術(shù)現(xiàn)身
無線充電市場正在起飛，除上述能見度較高的技術(shù)外，事實(shí)上仍有許多業(yè)者正在開發(fā)創(chuàng)新的無線充電技術(shù)，例如Sony的無線充電技術(shù)專利是讓用戶透過天線尋找附近能夠提供電力的裝置，并讓兩款裝置透過無線方式來分享電力。
英國布里斯托大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)所開發(fā)的PowerShake技術(shù)也是基于此種「出外靠朋友」的概念，讓用戶可以利用別人的裝置充電，此技術(shù)符合無線傳輸安全規(guī)范，可傳輸3.1瓦電力。
此外，華盛頓大學(xué)也已研發(fā)出全新的PassiveWi-Fi技術(shù)，可以通過反向Wi-Fi技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效無線充電，該技術(shù)已開始進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用嘗試，此技術(shù)的無線充電距離可達(dá)到8.5～10公尺。
近來在無線充電領(lǐng)域中備受矚目的另一消息，則是迪斯尼宣布無線充電解決方案。該公司日前在其位于美國賓州匹茲堡的「迪斯尼研究中心(Disney Research)」，盛大展示了該公司建置的無線供電房間。迪斯尼研究院開發(fā)的無線充電技術(shù)是基于準(zhǔn)靜電腔體共振(Quasistatic Cavity Resonance；QSCR)原理。
QSCR技術(shù)是在特定的家居結(jié)構(gòu)，如櫥柜、房間、倉庫間形成一個(gè)準(zhǔn)靜電磁場(Quasistatic Magnetic Fields)，并在整個(gè)空間范圍內(nèi)提供安全的千瓦級電力供應(yīng)。根據(jù)迪斯尼研究院的實(shí)驗(yàn)結(jié)果報(bào)告，在一間54平方公尺的QSCR房間內(nèi)，此技術(shù)能以40～95%的傳輸效率為其中任意位置的小型線圈接收器提供電力，且在確保安全和全覆蓋的前提下，其傳輸功率最高能達(dá)到1,900瓦。
簡而言之，迪斯尼的此項(xiàng)技術(shù)就是讓電力像無線數(shù)據(jù)傳輸一樣分布在空間范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)無縫供應(yīng)電力，此技術(shù)的成功能徹底解除無線充電的空間位置限制，且充電對象不限于手機(jī)、平板等行動裝置，而是擴(kuò)及幾乎所有室內(nèi)電器。
當(dāng)然，不能忽視的還有Energous公司的遠(yuǎn)距離無線充電技術(shù)WattUp，此技術(shù)的無線充電有效距離可以達(dá)到5公尺，正是該技術(shù)最吸引人之處。無線充電技術(shù)不斷推陳出新，顯示技術(shù)逐漸邁向成熟，不禁讓人期待丟掉各項(xiàng)電子裝置及電器充電線的那天到來。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-01-05
