無線充電的春天

馬迪

環(huán)視著地鐵車廂里那些對著手機(jī)戳戳點(diǎn)點(diǎn)的人們，我常納悶他們是不是和我一樣，有著“一日一充”的煩惱。

不止手機(jī)，其他許多移動智能終端的電池續(xù)航能力都令人頭疼，當(dāng)疲憊了一天迫不及待想要上床入眠，卻還得強(qiáng)撐著為一堆電量不足的電子產(chǎn)品充電；當(dāng)整裝待發(fā)準(zhǔn)備外出旅游時，總得帶上一大堆電池電線充電器。更糟糕的是，有時要么是明明帶了充電器，卻找不到電源插口……

不，這不是我們想要的生活。

在目前電池技術(shù)還未出現(xiàn)重大突破的情況下，無線充電技術(shù)的春天正在走近。這種技術(shù)帶來的便利不言而喻：不受插座和線纜束縛，也使不同品牌配置不同充電器的時代宣告結(jié)束，電子產(chǎn)品的完全密封和防水性能也成為可能。

原理來自19世紀(jì)

1820年，丹麥物理學(xué)家漢斯·奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以產(chǎn)生磁場，即電流的磁效應(yīng)；1831年，英國物理學(xué)家邁克爾·法拉第總結(jié)出電磁感應(yīng)定律。這兩個偉大的發(fā)現(xiàn)，不僅揭示了電和磁的統(tǒng)一，還證明了它們之間可以相互轉(zhuǎn)化。因此，無線充電的原理非常簡單：發(fā)送端連接有線電源并產(chǎn)生電磁波，接收端感應(yīng)發(fā)送端的電磁波從而產(chǎn)生電流。

其實(shí)早在1890年，物理學(xué)家兼電氣工程師尼古拉·特斯拉就已經(jīng)在著手進(jìn)行無線輸電試驗(yàn)。這位美國籍的克羅地亞人，一生最大的抱負(fù)，即為實(shí)現(xiàn)全球電力的無線傳輸。

1900年，特斯拉籌建了高達(dá)29米的沃登克里佛廣播塔（Wardenclyffe Tower），試圖實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的無線電力傳輸。由于當(dāng)時技術(shù)尚不成熟，以及免費(fèi)傳播并獲取電力的想法顯然威脅到了某些人的利益——特斯拉的試驗(yàn)受到了強(qiáng)力阻撓，沃登克里佛廣播塔也被強(qiáng)行拆除。雖然這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)最終以失敗告終，但是特斯拉卻通過它成為了現(xiàn)代無線電通訊的鼻祖。

事實(shí)上，從低頻波到宇宙射線，我們周圍充斥著各種電磁波，它們都攜帶著或多或少的能量。在不少物理學(xué)家看來，人們要做的或許僅僅是找到合適的辦法接收和利用這些能量。既然原理并不復(fù)雜，為什么使用該類技術(shù)的無線充電器普及這么困難呢？簡單地說，最大障礙就在“傳輸距離”方面。

眾所周知，傳輸電力即便通過金屬線路傳輸，距離遠(yuǎn)了也會產(chǎn)生相當(dāng)大的線路損耗，更別提通過空氣傳輸了——距離增大以后感應(yīng)的能量會迅速減少。電磁波的傳播沒有定向性，而且傳輸效率過低，因此，無線電力傳輸一直沒能取得太多的進(jìn)展。

令人期待的Qi標(biāo)準(zhǔn)

2008年12月17日，全球首個推動無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的無線充電聯(lián)盟（Wireless Power Consortium）正式成立。2010年8月正式推出Qi1.0標(biāo)準(zhǔn)，作為低功耗便攜式電子設(shè)備充電的國際標(biāo)準(zhǔn)。

正如藍(lán)牙是短距離交換數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)、WiFi是無線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)，Qi正在成為無線充電的通行標(biāo)準(zhǔn)和代名詞。自發(fā)布以來，Qi已經(jīng)演進(jìn)到1.0.3版本，目前主要支持低功率設(shè)備，功率最高5W。

Qi是通過在手機(jī)中加裝電磁感應(yīng)裝置和控制芯片來實(shí)現(xiàn)無線充電的，當(dāng)然，一個可接公共電源的無線充電站也必不可少——它類似一個托盤，只需將支持Qi的移動設(shè)備放在其上即可充電。獲得聯(lián)盟認(rèn)證、帶有“Qi”標(biāo)識的不同品牌的手機(jī)都可使用，不用做任何配對設(shè)置，簡單高效，無需線纜。

在測試中，Qi的充電效率與有線充電方式非常接近，達(dá)到了70%以上，可廣泛應(yīng)用于手機(jī)、MP3、照相機(jī)等手持低功率設(shè)備中。而筆記本電腦、上網(wǎng)本等的中等功率無線充電標(biāo)準(zhǔn)正在研發(fā)之中。

在遠(yuǎn)景計(jì)劃中，WPC計(jì)劃將Qi充電站植入到家庭、汽車、火車等各個公共場所，從而讓消費(fèi)者可以隨時隨地、方便快捷地享受無線充電帶來的無限便捷。

也許有人會擔(dān)心電磁輻射問題。一般來說，電子產(chǎn)品都有固定工作頻率，頻率越高，輻射越大。常見的小家電如電動剃須刀、電熨斗、咖啡機(jī)、加濕器、電吹風(fēng)等，工作頻率一般在50~60HZ左右，屬于超低頻產(chǎn)品，對人體的健康影響最小。根據(jù)WPC的規(guī)范文件顯示，目前無線充電產(chǎn)品的工作頻率同樣設(shè)定在50~60HZ這一范圍，理論上其電磁輻射水平和普通小家電相當(dāng)。

未來，無線充電技術(shù)將這樣改變我們的生活：

當(dāng)你工作時，手機(jī)放在辦公桌上，它在自動充電；在咖啡廳、賓館，甚至廁所，你都可以隨時為各種電子產(chǎn)品充電，“電量不足”將是一件奇怪的事。家里的天花板上裝上一塊電能發(fā)射器，電視機(jī)、洗衣機(jī)、電磁爐都會自動接收電能，連孩子玩的遙控汽車都不再需要電池。

你可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，無線充電的未來，準(zhǔn)確地說，應(yīng)該叫“無線供電”，也就是一邊傳輸一邊使用，不需要任何類似于電池的電量存儲設(shè)備，更不需要提前充電了。到那時，電線、插線板、電池都可以消失了。我們甚至感受不到電的存在——它就像空氣一樣，無拘無束，近在咫尺。