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摘要：本文介紹了無線充電的新進展，包括市場趨勢，技術進展，推廣普及的瓶頸，將達到大眾市場采納級。引言 尼古拉?特斯拉曾說：“許多年后，人類的機器可以在宇宙中任何一點獲取能量從而驅動機器�！�1891年他證實了無線能量傳輸，一百多年后的今天，無線充電正如他所預言的一樣在發生變化。 近日，無線充電的三大標準組織之一—無線充電聯盟(WPC)在京舉辦新聞發布會，介紹了無線充電及Qi近年來的發展及未來動向。 1 無線充電代表1350億美元的生態系統 據WPC副主席鄧蘊美介紹，無線充電代表的是一個價值1350億美元的新的生態系統。在移動世界中，移動設備本身在使用越來越大的處理器，這對電池續航時間提出了越來越高的挑戰。但與此同時，電池技術的進步似乎沒有那么快，同時消費者也難以接受越來越大、越來越重的電池。實際上，與其使用越來越大、越來越重的電池，還不如在很多地方采用無線充電的點，這就好像汽車使用中，不是讓油箱變得越來越大，而是讓加油站無處不在。這些無線充電的點可以在我們日常生活當中很多地方，例如家里、辦公室、咖啡館、餐廳或者辦公樓宇等。 據IHS、WPC等公司預測，充電器市場預計會由2014年的15億部，增長到2015年的25億部，2015年將達到17億美元的收益。理論上，無線電源可以解決全部25億部充電器的市場需求。 2 Qi在今年將達到大眾市場采納的數量級 現在Qi的合作伙伴越來越多。2010年，即五年之前，WPC在北京正式推出Qi時，合作公司都是消費電子或做電池、電源的企業，但是現在出現了很多不同類型公司，包括互聯網公司Google、家居家具公司宜家、軟件操作系統公司微軟、豐田等汽車業知名公司。 2014年，Qi的設備數量已經達到了5000萬部，在2015年，隨著三星旗艦機型S6和S6 Edge、宜家家居以及麥當勞和萬豪連鎖酒店等對于Qi標準的采用，預計到2015年底，Qi的安裝量會達到1億部左右，這也意味著開始達到大眾市場采納的數量級。 展望未來，預計兩年后的2017年，主要的汽車品牌中，80%會有一個車型是支持無線充電的。預計未來十年中，整個無線充電市場規模會有40倍的增長。 目前，全球大約有4000個Qi公共充電站點，而且還在迅速地發展。WPC目前有205位成員，中國大陸(占24%)和中國臺灣(20%)的成員占將近一半。 3 無線充電的應用在擴展 就像Wi-Fi網絡一樣，消費者如果在某一個地點停留超過15分鐘，他們就會主動去尋找無線充電的點。無線充電的愿景也是如此，并在技術上可行。 因為首先，Qi標準的路線圖可以為消費者實現的是智能充電器，用一個充電器充一系列的設備，無線充電功率從1W甚至是低于1W一直到2000W之間都可以實現(圖2)，囊括從功率非常低的可穿戴設備如手環、藍牙耳機，到10W以下的智能手機、功率稍高的筆記本電腦、醫療器械乃至家用電器。同樣，這個架構也可以實現快速充電。相比較現在，針對于很多不同設備和工業等級是需要不同的充電器，這應該是一種生活當中新的便利。 其次，Qi路線圖在未來將會實現雙向通信，會有相應數據包的交換，從而能識別設備的ID，這也就意味著可以實現新的服務和商業模式。可以想象一下，假設在汽車應用場景中，一旦把手機放到中控臺上充電，做了相應的設置，汽車馬上就可以識別出誰在駕駛這輛車，是你的男朋友/女朋友或者你的孩子駕駛這輛車，就會相應進行座位調整、反光鏡調整，還可以直接從你手機當中調出你經常播放的音樂列表，甚至可以去自動進行GPS設置(找到你經常去的地點)。假設是在咖啡館的場景中，如果有了雙向通信和無線充電ID之后，如果你有預先已經設定好喜歡的咖啡類型，喜歡吃的東西類型，一旦把你的手機放到充電表面上開始充電，充電板就會收到你所下單的信息，就會把相應你點的飲品、食品送到你的桌前。 再有，無線充電由于沒有連接器，可以完全密封地使用，不會引起像埃博拉病毒等的傳播。因此，無線充電可以帶來一些特殊的應用場景，應用于可穿戴和材料的創新。 4 Qi標準如何實現? 為了能夠實現不同用戶體驗以及支持不同實施的成本，實際Qi標準提供了很多充電實施的選擇。你可以選擇是單個設備充電或多個設備充電，可以選擇是固定放置的位置充電(這種方式相對成本比較低);或者自由放置任何位置、任何方向都可以實現充電(圖3)，并且隔著一定的距離和厚度進行充電。 在市場行銷方面，由于感應式充電技術可以以更低的成本實現更高的效率，可以把手機和無線充電器捆綁打包銷售。隨著無線充電技術和生態系統不斷擴大，不僅僅充一部設備，而是變成多設備無線充電，共振技術的實施成本隨著整個生產規模上去，技術創新，制造能力加強也會快速下降。所以，Qi標準是在不斷發展，不斷演進的。 5 無線充電的安全性 人們非常關注無線充電的安全性。WPC大中華區市場推廣主席、廚電工作組聯合主席沙錦明介紹了無線充電的安全性。他認為，對于電磁輻射，我們實際上是包圍在電磁場中。電磁輻射對人體的影響取決于頻率、強度和照射時間。一般來講頻率大于10MHz會對人體有一定的加熱效應。一般可用SAR(比吸收率)方法測試。而對于市場上現有無線充電產品，其頻率一般在幾百kHz以下，對人體加熱的效應不會很明顯。關于這一點，世界衛生組織已有專門的技術報告[1]論述輻射對人體的影響。 6 標準走向融合 人們通常認為，無線充電的三大標準的競爭阻礙了無線充電的推廣。今年1月，兩大無線標準組織——PMA和A4WP已宣布合并。為了無線充電的發展，針對無線充電的標準未來有可能繼續走向融合或合并。另一方面，電子廠商往往推出同時支持兩或三個無線充電標準的產品。 沙錦明指出，無線充電目前還屬于市場起步階段。技術沒問題，關鍵是市場，是先有雞還是先有蛋的問題，如果有豐富的無線充電點，消費者自然愿意采用無線充電設備。為此，WPC近日在北京中關村的極客咖啡布設了Qi無線充電點，并宣稱今年要在中國安裝二三千家的無線充電點，使更多的中國客戶發現無線充電的好處。 7 無線充電的成本 三星S6的無線充電器是298元人民幣，市場上普通無線充電器也在100元人民幣以上，比市場上的有線適配器貴1倍以上。WPC副主席鄧蘊美解釋道，造成目前價格較高的原因是無線充電要考慮兼容，為此很多廠商做了大量設計和測試，因此不能以有多少元器件來衡量成本。另外，無線充電還執行嚴格安全的認證，這也要體現在成本中。 但是無線充電的成本將來還是有下降的空間，因為如果電器都用無線充電，一個無線充電器可以給多個設備充電，省去了大量充電器和電線，實際上為消費者節省了費用。 另外，無線充電對于中國來說也是巨大的機會，可為中國的技術、設計和制造帶來機會。無線充電的生態系統是1350億美元的市場，隨著量上去，隨著技術、制造的創新，價格會下來。尤其用戶體驗單一的，例如配合手機的產品成本會下來。如果需要較高的用戶體驗，例如效率提高，特性比較豐富的產品，價格會較高，因為諸如醫療設備不會為價格而犧牲準確性和質量。 8 無線充電的四要素 總之，安全、成本、效率和方便性是無線充電的四要素，需要綜合打分，將來看用戶的選擇。目前無線充電設備的效率為75%左右。如果低于70%，發熱會較明顯。在日本，無線充電設備上市之前，產品不僅通過要國際標準、運營商測試，相關主管部門還出臺多項標準，其中之一是不能對人體植入設備產生影響，例如日本上市的產品不能對起搏器由影響。 無論是解決發熱還是提高系統性能，取決于相關的解決方案的實施。中國市場對發熱和成本很關注。對于發熱，如果采用額外的隔離層效果會很好，不過會使成本相應地增加。 參考文獻： [1]Electromagnetic fields (EMF)[R/OL].http://www.who.int/peh-emf/en/ [2]王國輝.無線充電技術及其特殊應用前景[J].電子產品世界,2014(7):21 [3]Shi Z.無線充電器技術和解決方案[J].電子產品世界,2013(11):43 [4]李健.無線充電收獲季節即將到來[J].電子產品世界,2012(6):25 [5]Bastami S.磁感應或磁共振，哪個更適合于無線充電?[J].電子產品世界,2013(6):34 [6]王瑩.無線充電動向[J].電子產品世界2011(11):23 |
