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迷你倉 有了手機，少了電話線；有了藍牙，少了耳機線；有了無線，沒有了鼠標線；有了WiFi，沒有了網線和數據線……現在，桌上只剩最難啃的骨頭：電線。用無線充電取消電線，並非不可能。作為最有前景的技術之一，無線充電正漸入佳境，日益成熟。很快，伴隨技術、形態和標準的邊界不斷被打破，無線充電將為未來的智能生活帶來無限可能。☉記者 王宙潔 ○編輯 龔維松無線充電，這可不是什麼未來技術。早在19世紀，電學之父法拉第就知道了電磁感應現象，理論上講，電力無需電線就可以傳遞。原理就是共振——當一個物體與另一個物體的頻率一樣時，就會產生震動。當兩個物體的振動頻率相同時，它們傳遞能量的強度不會受到周圍事物的影響。形象點說，如果海豚音王子維塔斯走進酒會大廳，用非常高的聲音歌唱。當大廳里某個杯子與他聲音的頻率相同時，它就有可能爆炸。但其他人，其他杯子卻不會爆炸。因此特定頻率的能量在傳遞時，對周圍的人並不會造成傷害。百年技術重獲新生某天早晨，睡眼惺忪的你坐到餐桌前，隨便拿起一隻碗準備享受溫暖的麥片粥，這時可得看仔細了，如果這只碗是來自科技巨頭英特爾，那麼早餐就與你無緣了。不過，它會“喂飽”你的手機。在今年年初舉行的美國消費電子展上，好奇的消費者就被一隻看似盛著麥片的碗所吸引。“哦，等等，我們可不能保證這只碗里的穀物一定會對你的牙齒友好。”來自英特爾的工作人員在隨後的主題演講中揭開秘密——它是一款“無線充電碗”。不需要電源線，將智能手機等設備放在像碗一樣的專用裝置上，便可以實現無線充電。拋開“有線”煩惱，生活在一個越來越“無線”的世界里，沒有束縛的感覺無疑讓人感覺爽快。想象一下，無論身在何處，你都無需擔憂視頻會議可能因為電量不足而卡殼。甚至，植入你身體以監控健康狀況的電子儀器，也將成為可能。這一切都要歸功于無線充電——這項百年技術的新進展。早在十九世紀末二十世紀初，丹麥物理學家漢斯·奧斯特就有了一個影響力巨大的發現：當電流經過線圈時，周圍會產生磁場。十年後，英國物理學家邁克爾·法拉第進一步發現了電磁感應現象。即，用沒有通電的其他線圈接近這一磁場，線圈中便會產生電流。這成為無線充電研究的理論基礎。不過，此後很長一段時間內，無線供電技術一直未能走出實驗室，直至充電站出現。通過電磁感應技術，只要站在充電站附近，就可以為你的手機或是平板設備充電。而今天的科技業巨頭們，已經摩拳擦掌、躍躍欲試，琢磨著在新一代智能手機或是可穿戴設備等各種先進裝備上運用這一技術。目前，市面上已經擁有可被用于iPhone等智能手機的充電站和充電盒。此前被披露的來自蘋果公司的一項專利文件顯示，該公司利用一種名為ActivePackage的包裝盒子，配備無線充電接收線圈，可以和智能設備連接。最近有外媒爆料，無線充電將是蘋果下一個重量級智能手錶產品的標配。“它的形態可能是一個配套的無線充電組件，只要將這一組件連上電源，它將時刻確保智能手錶電力充足。”作為最有前景的技術之一，無線充電領域的競爭也日趨激烈。就在去年9月，無線充電公司Powerby Proxi宣佈拿到了三星電子投資的400萬美元並展開合作。Powerby Proxi 是一家開發無線充電系統的初創企業，它能夠使多設備同時在一個充電基座上充電。而有關三星新一代智能手錶將支持無線充電的傳聞也不絕於耳。與此同時，LG 的Nexus 4和諾基亞的Lumia 920兩款智能手機都配有可進行無線充電的基座。在日本，麥克賽爾公司曾面向蘋果的智能手機提供無線充電器Air Voltage。在美國，英特爾則選擇IDT開發一款基於共振技術的集成發送器和接收器芯片組，用于英特爾的無線充電技術。無線潮流的猛烈攻勢令穀歌也難耐。就在去年，這家科技巨擘正式宣佈：開賣無線充電底座。應用技術推陳出新在一台需要充電的設備如筆記本電腦和放電器之間，不需要任何物理接觸，完全依靠磁場傳導——科學家們相信，麻省理工學院研發出的這種可以在空氣中傳導電流的技術，在不遠的未來可以大規模運用。而眼下，伴隨智能手機等可便攜小型設備的發展，無線充電技術重新起飛的跑道已經鋪就。小範圍的無線充電將會像WiFi、藍牙一樣普及，手機、相機、音響、檯燈等小設備，甚至汽車都可以實現無線充電。有日本科學家展示了一種新技術：一輛日產混合動力車，停在距離充電柱幾米遠的地方，借助電磁場導電，很快充上了電。這種充電柱未來可以在停車場鋪設，不過缺陷是，只能給固定兼容的車輛充電。汽車廠商對無線充電技術的探索也進入白熱化。道奇達特率先內置了無線充電板，通用汽車也曾向無線充電技術創業公司Powermat投資500萬美元。不久前，通用發佈了別克品牌的插電式混合動力車，該車配備無線充電功能。豐田則計劃在2014年�動無線充電實證試驗，以確認可能遇到的故障問題等。事實上，目前無線充電解決方案可分為直接將裝置放在充電板上的電磁感應方式，以及非接觸性充電的電磁共振方式。本世紀初，很多技術公司先後打過無線充電器的主意，但由於沒有標準，一直無法應用到不同型號的手機、MP3等產品上。直到2008年幾個大型電子消費公司牽頭，成立了一個無線充電聯盟（WPC）並制定了Qi標準。在Qi標準下，無線充電座與終端產品（比如你的手機），分別內置了線圈，兩者靠近就開始從充電座向產品供電。但充電效率是和線圈之間的位置密切相關——如果你想充電的手機沒擺好，電就充不了，於是這些年廠商們都在位置問題上傷腦筋。越來越多的跡象顯示，未來這種基於電磁感應的技術很可能被磁共振技術取代，因為後者允許多個設備同時充電，並可將設備放置在距離電源數米之外。上個月，日本奈良先端科學技術大學院教授岡田實的研究室與大阪變壓器公司合作，開發出了可為移動中的設備和純電動汽車等無線充電的“使用平行雙線的無線電力傳輸方式”。該方式就基於磁共振技術。來自英屬哥倫比亞大學物理系的教授洛恩·懷特海德則率領自己的團隊為電動汽車開發出了無線充電技術。這一無線充電技術還可以運用到醫學領域，將充電器放在患者的頭髮上或者床下，便可以為患者的心臟起搏器充電。據悉，日本政府還計劃在公共場所設置無線充電網點。如今，國內大城市的街頭、機場等地也有很多手機加油站，密密麻麻地佈滿了很多插頭。如果未來無線充電成為一種熱門技術，手機加油站則可以全部實現無線化，變身為手機的“空中加油機”。標準之爭走向彌合就連日常生活中的家具也引起了無線充電技術開發者的興趣。在這方面，星巴克算得上是開路先鋒。在美國硅穀，當你走進星巴克喝上一杯咖啡的同時，只需將手機放在店里的桌面上，便可以進行無線充電。各種形態的無線充電裝備也層出不窮——諾基亞推出了無線充電枕；放到包里即充電的無線充電包Everpurse日前也獲得大額融資。最近，杜克大學還開發出一種新型超材料超透鏡，超材料可以幫助實現無線傳輸電力，被視為電源及設備間充電的橋樑。更值得一提的是，無線充電業態的熱鬧不僅僅局限于技術和新產品的發展。在無線充電標準剛起步時，至少有三大標準制定機構都在搶奪話語權，分別為AT&T和星巴克創建的電力事業聯盟（PMA）、由美國最大運營商Verizon贊助的無線電源聯盟（WPC）和高通及三星的無線充電聯盟（A4WP）。PMA 是感應式無線充電技術領導者，該聯盟開發出了一種開放網絡，能夠將單獨的充電樁轉變成一個智能化、易管理的全球無線充電網絡。WPC則為一會員制組織，成員包含蘋果、諾基亞、宏達電、穀歌等科技業巨頭。這一聯盟為無線充電產品制定相關標準稱為“Qi”，運用磁感應的原理進行短距離電力傳輸。雖然另外兩大聯盟的無線充電協議也在追求基於電磁共振的無線充電技術，但A4WP 有著自己的計劃。作為共振式無線充電的事實標準，A4WP 制定出了唯一獲得行業認可的磁共振技術規範，並且得到“Rezence”品牌全球產品認證計劃的支持。Rezence 使用了改良的電磁共振技術，可以打敗第一代技術的材料和距離限制，賦予無線充電更寬鬆的工作條件。這些聯盟的成員範圍極廣，跨越汽車生產商、智能手機以及消費電子產品製造商。而蘋果、寶馬、寶潔、高通以及三星等公司都在註冊各自相關方面的專利，目的在於宣傳自己參與的標準，這種亂糟糟局面一度令人猜測，無線化進程是否會因此放緩。業內人士傑森·德普勞克斯說：“你不會想要在機場為不同的技術標準設立多個充電座。這在一定程度上阻礙了該領域的發展。”不過，一切擔憂在本周出現逆轉。2月11日，A4WP和PMA官網發佈合作協議，將簡化下一代無線充電的技術標準，對磁共振及接口等技術進行統一，實現全球無線充電標準的互用性，並確立了清晰的行業整合路線。協議確定的目標是創建一個商業上可行的無線充電生態系統。無線電源聯盟（WPC）的董事長門諾·特來弗斯曾這樣形容無線充電帶來的感受：最大優點就是讓人們不再受到“害怕沒電”的困擾，未來人們需要做的，就是把手機放在桌子上，自動充電就開始，要用它的時候，隨時拿起。他期待，無線充電能夠像無線網絡（WiFi）一樣普及。市場錢景十分廣闊伴隨技術標準兼容等方面出現進展，無線充電廣闊的圖景被打開。研究機構IHS預計，隨著智能終端、可穿戴設備等電子產品的發展，至2023年，全球無線充電收發器市場的出貨量將從2013年的約2500萬台增長至17億台，由此產生的無線充電市場規模急劇上升。初步估計到2015年，該行業產值將達到240億美元，年均增速超過50%。而來自研究機構Markets and Markets發佈的報告顯示，全球無線充電市場規模或在2017年前達到71.61億美元，而2011年時這一規模僅為4.57億美元，從2012年到2017年的復合年增長率預計為57.46%。Pike研究則預計，由全球無線電力設備帶來的收入將在2020年前將超過150億美元。特別是在日本，無線充電市場將出現爆發性增長。市場調查公司富士經濟去年11月發佈預測稱，2025年，日本無線充電模塊市場的規模將增長至673億日元，為2012年的96.1倍。劍橋大學教授約翰·邁爾斯認為，這一技術有可能開創低碳運輸時代。英國政府目前正在計劃推出一條純電力的巴士公交線路，用于測試電力巴士與傳統柴油巴士的性能差異。八輛具有無線充電功能的巴士在1月底投入使用，進行為期五年的試驗項目。約翰·邁爾斯稱，如果在試驗過程中，這些車輛的表現和柴油車輛差不多，那麼我們就迎來了低碳運輸的一個臨界點，並且可以證明它是經濟的並且綠色的。一些相關產業也被帶熱。韓國SKC便計劃從2014年起生產鐵氧體貼片，貼片可被用于無線充電技術。索尼與羅姆半導體也都將依據WPC制定的無線充電標準Qi，推出新型無線充電器與相關晶片，傳輸功率為現行Qi規格產品的2倍以上。這意味著，智能手機只需1小時便可充飽電量。“隨著無線充電技術像WiFi一樣逐漸普及，它將大大改變人們的生活。”WPC的董事長門諾·特來弗斯認為，無線充電也會走一條和WiFi極為相似的道路，在普及之前仍需幾年的磨合和推進，而現在無線充電還走在最初級階段。值得注意的是，有評論指出，無線充電技術的普及還面臨著一個經典難題——只有無線充電站遍佈各地，無線充電才有很大吸引力。但在大量用戶擁有兼容設備前，商家沒有安裝充電站的動力。這個難題將延緩無線充電技術的採用，但只有時間能夠解決。“這是一個先有雞還是先有蛋的問題。”能源設施供應商Flextronics主席克瑞斯·庫克這樣概括。無線充電Q&A Q：無線充電器輻射大嗎？A：一般認為充電器功率越低越安全，其實決定因素是頻率。X射線、Y射線之所以對人有危害，是因為其波長極短、頻率極高（波譜上，從最靠左的紅外線到自然光，然後到紫外線，再到X、Y，波長遞減頻率遞增）。與電離輻射X、Y等不同，無線充電器、無線路由、無線鍵鼠的電磁波都是非電離輻射（小于3000MHz，不會從你身體里電離出一個電子來）。Q：為什麼我還需要一個充電板？A：目前無線充電解決方案可分為直接將裝置放在充電板上的電磁感應方式，以及非接觸性充電的電磁共振方式。現階段還必須得有類似充電板的裝置，他們負責接收、傳輸電能。如果接收裝置離磁場電機越遠，接收到的電流也就越小。Q：我在屋里可以拿著手機打電話，同時進行充電嗎？A：不行。目前你還只能把手機放在無線充電器上，否則無法形成有效的磁場進行電能傳輸。self storage