無線充電啟航：擺脫線纜束縛成公眾需求

　　無線充電聯(lián)盟(WPC)主席曼諾•特里夫斯與一眾嘉賓按動手中的激光筆，當(dāng)激光束打在綠色按鈕上，一個(gè)大大的“Qi”字標(biāo)志被點(diǎn)亮。在8月31日于北京舉辦的無線充電技術(shù)國際標(biāo)準(zhǔn)“Qi”首發(fā)儀式上，這個(gè)模仿無線充電過程的動作，讓人聯(lián)想到美國麻省理工學(xué)院的著名實(shí) 驗(yàn)：2007年6月，馬林•索爾賈?？祟I(lǐng)導(dǎo)的麻省理工學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)給一個(gè)直徑60厘米的線圈通電，點(diǎn)亮了2米之外連接在另一個(gè)線圈上的60瓦燈泡。

　　該實(shí)驗(yàn)在美國《科學(xué)》雜志上發(fā)表后，引起巨大反響，使得電磁感應(yīng)發(fā)電這項(xiàng)誕生于100多年前的技術(shù)，再度進(jìn)入大眾視線，點(diǎn)燃了市場對無線充電技術(shù)的熱情。

　　Powercast、WildCharge和Powerbeam等多家專門從事無線充電產(chǎn)品開發(fā)的公司相繼浮出水面，馬林•索爾賈?？艘渤闪⒘艘患颐麨閃iTricity的公司，繼續(xù)推進(jìn)無線充電技術(shù)的改進(jìn)和商業(yè)化。

　　2008年12月17日，WPC應(yīng)時(shí)而生。不過，與麻省理工學(xué)院的實(shí)驗(yàn)方向不同，WPC認(rèn)為遠(yuǎn)距離無線充電沒有效率，倡導(dǎo)近距離電磁感應(yīng)技術(shù)。

　　作為飛利浦公司標(biāo)準(zhǔn)化部門主管，WPC主席曼諾•特里夫斯希望將已經(jīng)在飛利浦電動牙刷上實(shí)現(xiàn)商用的無線充電技術(shù)，應(yīng)用在更為普遍的設(shè)備和領(lǐng)域中。

　　技術(shù)比拼

　　“充電牙刷主要是應(yīng)用電磁感應(yīng)技術(shù)，而麻省理工大學(xué)的實(shí)驗(yàn)來自電磁諧振原理。”中國科學(xué)院電工研究所前沿探索部顧問童建忠告訴《財(cái)經(jīng)國家周刊》 記者，“一直應(yīng)用于傳遞信息的無線電波，也是無線能量傳輸?shù)囊环N方式。利用天線實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收無線電波方式可實(shí)現(xiàn)80%以上的傳輸效率。此外，還可以靠激 光束傳輸，但應(yīng)用難點(diǎn)在于激光束需要有固定通道。”

　　不過，在目前無線充電主要的幾種方式中，最為常見的還是電磁感應(yīng)技術(shù)。“類似于傳統(tǒng)的變壓器，通過初級和次級線圈的互感作用產(chǎn)生電流。”童建忠介紹說，當(dāng)兩個(gè)線圈距離很近時(shí)，其中一個(gè)產(chǎn)生的磁場分布，將在空氣中與另一個(gè)線圈勾連起來，感應(yīng)出電動勢，實(shí)現(xiàn)功率的傳遞。

　　而當(dāng)線圈間距逐漸增大時(shí)，磁場能量會隨距離的增加而衰減，傳輸隨之受到影響，直到不再發(fā)生感應(yīng)。而利用電磁諧振原理，可在稍遠(yuǎn)的距離上實(shí)現(xiàn)磁耦合，使得兩個(gè)振動頻率相同的物體之間高效地傳輸能量。

　　在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中，馬林•索爾賈?？诵〗M還使用了諧振天線。當(dāng)發(fā)射端通電時(shí)，并不會直接向外發(fā)射電磁波，而是在周圍形成一個(gè)非輻射的磁場，用來與 接收端聯(lián)絡(luò)并激發(fā)諧振。一旦發(fā)射端與接收端頻率相同，就會形成一個(gè)諧振系統(tǒng)，能量可以在系統(tǒng)內(nèi)部傳輸，而不會對外面的物體產(chǎn)生影響。這同時(shí)解決了傳輸能量 時(shí)的損耗問題。

　　2007年的公開演示中，利用電磁諧振原理實(shí)現(xiàn)的無線充電效率只能達(dá)到40%。

　　2008年8月，在英特爾開發(fā)者論壇(IDF)上，約書亞•史密斯領(lǐng)導(dǎo)的研究小組向麻省挑戰(zhàn)，將基于電磁諧振技術(shù)的無線充電傳輸效率提升到75%。而馬林•索爾賈?？艘搽S即宣稱已將傳輸效率提高到了90%，下一步研發(fā)目標(biāo)將轉(zhuǎn)向縮小線圈體積，同時(shí)增加傳輸距離。

　　隨著無線充電成為技術(shù)比拼的擂臺，各種無線充電產(chǎn)品也成為各種消費(fèi)電子展上的常客。從戴爾Latitude Z筆記本的無線感應(yīng)充電基座，到微軟uPad無線充電板裝置;從Palm Pre手機(jī)無線充電底座，到海爾“無尾”概念電視。各大消費(fèi)電子廠商都在嘗試引入無線充電功能。

　　而無論電磁感應(yīng)還是諧振技術(shù)，得以實(shí)現(xiàn)的基石，都來自于邁克爾•法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)理論，以及1890年尼古拉•特斯拉確立的無線輸電構(gòu)想。