谈谈时下火热的无线充电技术

本文转载于广州日报，作者李光焱，文章原名《有型！手机无线充电》。文章从诺基亚WP8新机具有的无线充电功能谈起，分析无线充电技术目前的发展状况和未来三年的发展设想，另外还理清了无线充电与辐射的误区，最终以Qi标准和应用实例结束，让读者更直观地理解了无线充电技术，在此分享科普给大家。
拉出一根数据线，插上电源给亮起红灯的智能手机充电；液晶电视背后，始终拖着一条长长的电源线……不过，你有没有想过，有一天，不必再为寻找适配的数据线而四处问人，也不必为各种手机线、PC线、Pad线、音箱线绞缠一起而焦头烂额？其实，这样的生活离我们并不遥远——近日诺基亚推出的WP8手机就华丽丽地带有无线充电功能。只要将手机放在无线充电托盘上，它就开始充电，充满即止。三星亦为S3准备了无线充电“套装”。在评价iPhone 5的革新时，不具有无线充电功能，成为批评的理由。
无线充电已从梦想照进现实，从概念变成商用产品。记者了解到，坊间对该技术还有颇多认知误区，但难挡未来三年其将掀起手机、PC、电视、电动汽车等领域的新风潮。

现实：只要放在Qi无线充电器上就能完成
“诺基亚的新款Windows Phone 8（WP8）手机支持无线充电功能，用户只要将手机放在一个支持Qi无线充电标准的插座上就能完成充电。iPhone 5尽管采用更小的接口，但仍然需要通过电线才能充电。”这是外媒在评点iPhone 5时表达的“遗憾”。这种比较可能从未有过——iPhone一向是所有智能手机的“教父”。出现如此反差，则得益于诺基亚使用了Qi无线充电技术。
三星在发布旗舰手机Galaxy S3前也曾表示要使用该技术。不过，目前是以套件的形式提供。另外，英特尔和IDT（Integrated Device Technology）日前宣布合作，为英特尔的无线充电技术共同开发集成发射器和接收器芯片。
记者了解到，目前全球最主要的无线充电标准是Qi标准，由全球首个推动无线充电技术的标准化组织——无线充电联盟（Wireless Power Consortium）推出。该联盟成员包括Verizon、NTT Docomo、诺基亚、三星、德州仪器、华为等公司，覆盖无线充电解决方案各生产环节。Qi采用了目前最为主流的电磁感应技术，目的是为所有电子厂商提供统一的通用标准。

在两年前的2010年9月，无线充电联盟将该标准引入中国。然而，两年来真正采用该技术标准的产品在市场上未形成气候，未能成为消费者关注的重点。
梦想：三年内实现远距离无线充电
采访中记者了解到，目前的无线充电技术需要让被充电设备在2.54厘米范围之内，即近磁场无线充电。然而，考虑到无线充电的便利性，远距离充电更具有卖点。但要实现远距离大功率无线磁电转换，设备的耗能较高。无线传输的距离越远，无用功的耗损也就会越大。“功率太大的无线充电设备的电磁辐射会对生物造成很多不利的因素。”有技术人士表示，大功率无线充电的传输距离只限制在5米以内，不会太远。
据美国安利旗下富尔顿创新公司董事Bret Lewis此前预计，未来三年远距离无线充电就会进入每一个人的生活中。Tirias Research分析师Jim McGregor认为，无线充电技术是可行的，但首先需要降低成本，以使原始设备制造商（OEM）能够采用该技术。IMC Research估计，到2015年，无线供电设备的出货量将达到1亿，同时Pike Research研究表明，至2020年，市场规模将达到150亿美元。对此，卓普运营总经理袁小枫告诉记者，不同于产品硬件软件升级，无线充电技术在功能层面求异，是很好的卖点，对消费者有吸引力。
无线充电技术将会集成到汽车和家电中，并可以为智能手机之外更多的电子产品充电。“电动汽车将因此受益”。谷歌无人驾驶汽车工程师朱佳俊说。届时，充电线、插线板、移动电源等产品可能都消失了。
揭秘：甩掉充电线不必谈辐射色变
“消费者不需要安装任何配件，直接将Lumia 920放在任何一款支持Qi标准的充电器上就能开始充电。诺基亚希望不断扩大无线充电的版图，让它像WIFI一样无处不在。”在接受E天下记者采访时，诺基亚技术人士称，无线充电技术完全不需要各种数据线、充电线进行连接。
而且，只要你使用的是Qi标准电子产品，就可以利用无线充电托盘充电。比如电视、音箱以及其他品牌的手机等等，都可以共享一个充电器。对于消费者来说，无线充电摆脱了各种充电设备的烦恼，可以更便捷地充电。
“辐射可能比有线充电更大。”日前，有媒体报道称。记者采访获悉，该技术在净水器中运用10年，安全性得到数十个国家验证。而在国内，工信部下属的EMC检测所（通信电磁兼容质量监督检测中心）也是Qi的参与者。

不过，缺点不是没有。依靠线圈之间的电磁感应的无线充电方式，工作距离太短，被充电终端需要放置在充电座上，同时也会消耗大量电量。好在，无线充电设备的效能接收在70%左右，和有线充电设备相当，但是它具备电满自动关闭功能，避免了不必要的能耗。另外，对于不同的电子产品，电源接口能自动对应，需要充电时，发射器和接收芯片会同时自动开始工作，充满电时，两方就会自动关闭。
什么是Qi？
Qi是目前全球首个无线充电标准，可广泛应用于手机、MP3、照相机等手持低功率设备中。未来还将研发应用于笔记本电脑、上网本的中等功率无线充电标准。目前，市场比较主流的无线充电技术主要通过三种方式，即电磁感应、无线电波以及共振作用，而Qi采用了目前最为主流的电磁感应技术。
Qi是通过在手机中加装电磁感应装置来实现无线充电的，当然，一个可接公共电源的无线充电站也必不可少。
同时，符合Qi标准的手机还需加装控制芯片。对比目前业内已经出现的无线充电技术，Qi的充电效率更高，在测试中，Qi的充电效率与有线充电方式非常接近，达到了70%以上。而Qi的充电站的待机耗电量则已经降低到微瓦水平。
那些使用无线充电的“先驱”
1.海尔“无尾”电视
作为Qi标准组织的一员，海尔在2011年CES上推出了概念性“无尾电视”，不需要电源线、信号线和网线。海尔称该产品采用了与麻省理工学院合作的无线电力传输技术。
2.Palm手机
虽然Palm现在“物是人非”，但它最早将无线充电技术应用在手机上。它推出的充电设备“触摸石”，就可以利用电磁感应原理无线为手机充电。
3.TDK音箱
日本TDK公司新推出了一款无线充电音箱，你可以在尽情享受音乐的同时给手机充电。在该款无线充电音箱的顶部安装有一块无线充电板，手机放在音箱顶部即可。