关于无线充电的应用可能性及难处分析

想象下，再也无需将手机或电脑插在电源上，以确保它们拥有能够整天使用的充足电力。而当你带着它们走入房间的那刻起，这些耗电设备就可以自动充电。这些都是梦想中的场景，但它是永远无法实现的白日梦吗？

确切地说，当前所谓的无线充电功能并不准确。你可以将三星旗舰智能手机Galaxy S8放在“无线”充电座、充电垫或支架上，这些充电设备本身与附近插座相连。的确，这样充电很方便，但这不是真正的无线充电。总部位于旧金山的无线充电技术开发商Energous首席执行官史蒂芬·里佐内（Stephen Rizzone）表示：“从消费者的角度来看，我们认为这些方案还不够好。如果必须要将移动设备放在充电设备上，那么它们就不能称之为真正的移动设备了！”

美国贝尔维尤无线充电技术公司Ossia创始人、首席科学家哈特姆·扎因(Hatem Zeine)也称：“我们认为，无线电源应该像Wi-Fi那样。当你进入家门时，你口袋中的手机就可以自动充电。不需要将手机放在某个地方或定位于某处，甚至不必知道电源发送器在哪里。”

三星Galaxy S6 Edge与无线充电垫

加州圣莫妮卡的初创企业uBeam也在开发无线充电技术，通过向目标设备发送听不到的高频超声来充电。uBeam首席执行官梅瑞狄斯·佩里（Meredith Perry）表示：“我们正在做的绝对属于前沿科学，无线充电的创意在硅谷已经疯传了很长时间。”

这些公司都在追求“非耦合”电源解决方案，这项技术可能成为智能手机的下一个重大创新点，智能手机的技术升级正处于停滞不前的状态。有些努力依然局限于实验室中。匹兹堡Disney Research的科学家们今年年初受到关注，他们建造了4.8米×4.8米的原型房间，其墙壁、顶棚以及地面都用铝板建造。里面有个铜极电容器，它可向房间中任意位置传输电力。研究人员为手机、玩具以及台灯充电，但Disney Research短期内还没有商业计划。

Disney Research首席研究科学家、实验室副主管阿兰森·萨姆普（Alanson Sample）说：“在某些方面，真正需要权衡的是设备在安全情况下可以获得多少电力，以及你可自由活动的范围有多大。”

自从2013年以来，星巴克就开始为顾客提供通过Powermat为手机充电的能力

无线充电拥有更广泛的用途，它不仅可为随身携带的手机或电脑充电，也可为助听器和其他可穿戴设备、家里和公司联网设备中的传感器甚至电动汽车充电。不需要使用电缆、电线或充电座。

那么影响无线充电技术投入市场的障碍有哪些？在某种程度上说，无线充电技术已经可以使用，只是无法远距离工作。它依然处于早期阶段，正在开发的潜在解决方案无法兼容，且针对不同的消费和工业市场。无线充电联盟（Wireless Power Consortium）主席门诺·特里夫斯（Menno Treffers）说：“当我们开发无线充电标准时，最重要的因素就是安全、效率以及成本。而当你想要开始远距离传输电力时，上述因素就会变得更为困难。”

无线充电市场拥有巨大潜力，市场研究机构IHS Markit预计，即使真正的无线充电技术正在涌现，老式笨重的充电技术将继续占据主导地位，比如无线充电联盟推出的Qi无线充电器或星巴克中的Powermat。IHS Markit分析师维姬·尤素福（Vicky Yussuff）预测，到今年年底，无线充电接收器的出货量将达到3.25亿部，而去年为1.4亿部，到2025年可达到20亿部。但是垫式充电器将继续占据主流。

无线充电技术开发面临的挑战比比皆是：这种方案必须实用、廉价，能够同时为多个设备充电，并位于电源发送器的合理范围内。电源发送器（特别是在家中）通常很难看到，事实上，在某些情况下它可能被设置在家具或墙壁内。

在理想情况下，即使在电源发送器和接收器之间没有直接可见的线路，充电也可进行。这样，你就可以为口袋中的手机充电。这还是uBeam方案中的1个限制因素，此外这种技术不仅要确保安全，还不能干扰其他产品。在美国，联邦通信委员会（FCC）负责监管。

分析师们还指出，无线充电技术面临着经典的“先有鸡还是先有蛋”的困境。美国风投公司Sorenson Capital董事总经理罗布·吕克特（Rob Reuckert）说：“即使你拥有路由器大小的无线电源发送器，它很漂亮，可以覆盖整栋房子，但你依然需要拥有被充电的设备。要想无线充电技术大规模普及，你必须寻求消费电子制造商（比如苹果、三星等）的合作，需要它们的设备愿意支持这种技术。”

事实上，苹果在这个领域正发挥自己的力量。虽然苹果还没有像三星和其他公司那样，为其iPhone提供无线充电功能。但我们有理由相信，苹果将在其十周年版iPhone上加入无线充电功能，只是现在还无法确定其是否依然采用充电座设计。苹果年初加入了无线充电联盟。很快，无线充电也将成为笔记本电脑和汽车的标准功能。

总部位于美国马萨诸塞州沃特顿的WiTricity，正尝试通过磁共振技术提供无线电源，不要与医疗领域的磁共振成像技术弄混。戴尔公司也有望于7月中旬推出Latitude 7285笔记本电脑，它是首款内置有无线充电功能的笔记本电脑。目前，它还需要充电垫充电。但WiTricity希望能将这种充电技术放在桌子下面或床头柜、橱柜中。

如果你将电动汽车停靠在车库中的充电垫上，同样的原则也适用。WiTricity首席执行官亚力克斯·格鲁泽(Alex Gruzen)说：“我们并非是要让电力充盈整个房间，而是让它限于脚部以下。”

Cota Tile展示Ossia的无线充电技术可被纳入标准办公室设计中

有些人认为，无线充电技术甚至可被应用于更大的房间或建筑中，甚至是整个城市。4月份，无线充电标准组织AirFuel Alliance宣布在深圳推出其首款共振型智能城市生态系统，可在不同公共场所提供无线充电服务，包括机场、地铁站、酒店、餐厅以及购物商场等。高通和Chargifi也都在参与这个项目。

Energous首席执行官里佐内预计，首批真正的无线充电技术将于今年晚些时候上市，当然需要FCC批准。但作为半导体公司，Energous还没有开发出最终设备，而是希望与消费电子和家居设备公司合作，并将其技术整合进去。里佐内说：“在可预见的将来，我们认为将出现一款设备：它能够提供网络连接，同时让你摆脱有线电源的束缚。”