無線充電距我們有多遠

電線粗或細，長或短，都不重要，沒有電線，對我們來說最重要。

在我們的辦公桌上，手機出現(xiàn)，讓我們告別愛打結(jié)的座機電話線；藍牙的出現(xiàn)，讓我們告別愛接觸不良的耳機線；WiFi的出現(xiàn)，讓我們告別了笨重的網(wǎng)線和數(shù)據(jù)線……科學家做的這一切，都是為了讓人們在使用電子產(chǎn)品時束縛更少，更加自由。然而在這個電池不大爭氣的年代，看似合理又令人困擾的電源線始終讓我們又愛又恨。

遲到百年的無線輸電

或許“無線充電”對于天天糾結(jié)在各種線之間的我們還過于陌生，又或許那些已經(jīng)率先用上無線充電設備的新潮人士正為那塊小小的充電板感到驚訝，但事實上，這不是什么新技術(shù)，至少，從“無線”和“電”這兩個概念來說，它們之間的關(guān)系早在電出現(xiàn)初期已被揭示。早在19世紀末20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(fā)現(xiàn)：當電流經(jīng)過線圈時，周圍會產(chǎn)生磁場（即“電生磁”）。十年后，僅讀過兩年小學的英國物理學家邁克爾·法拉第進一步發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象——用沒有通電的其他線圈接近上述磁場，線圈中便會產(chǎn)生電流（即“磁生電”）。

通過上述兩項諾貝爾獎級別的發(fā)現(xiàn)，我們很容易便可得出消滅電線的方法了。但是為什么無所不能的電力工程師過了這么久都沒能把電線消滅掉？他們這一百年來都去扛電線桿去了嗎？不是的，通過磁電感應傳輸能量也有自身缺陷：傳輸效率太低又存在危險。電磁輻射只適合傳送信息，并不適合傳送能量。因為輻射無定向性可言，能量將會浪費在無用的空間中，而且還可能對空間造成很大的電磁污染。

直到2007年，無線電力傳輸研究才出現(xiàn)“看得見”的進展。當年，美國麻省理工學院的科學家通過電磁感應，成功地“隔空”點亮了離電源兩米多的一個60瓦燈泡。研究團隊用兩個直徑60厘米的銅線圈做實驗，一個線圈接在電源上，作為送電方，另一個作為受電方置于兩米外，連接一個燈泡?？茖W家利用了“共振”原理，當送電方的電源接通后，兩個線圈都以10兆赫茲的頻率振動，從而產(chǎn)生強大的振動的電磁場，送電方發(fā)出的電振即可傳到受電方。兩個線圈雖未相連，仍可完成隔空供電，使燈泡發(fā)光。即使在電源與燈泡中間擺上木頭、金屬或其他電器，燈泡仍會發(fā)亮。

混亂的技術(shù)標準

上述裝置被命名為“WiTri-city”，后來，“WiTricity”成了一家公司的名字，再后來，這家公司因擁有“磁共振無線充電”技術(shù)被幾個土豪小伙伴（例如高通、三星、博通）拉攏進一個名為“無線電力聯(lián)盟”（A4WP）的組織。WiTricity的“磁共振無線充電”技術(shù)也理所當然地成為該聯(lián)盟的核心技術(shù)。

但在A4WP出現(xiàn)之前，這個世界便存在著一個致力于無線充電的強大組織，它便是“無線充電聯(lián)盟”（WPC）——全球首個推動無線充電技術(shù)的標準化組織（成立于2008年）。由于先行一步的優(yōu)勢，該聯(lián)盟在無線充電領域一直處于領跑地位，其成員包括來自15個國家的137個合作伙伴，覆蓋無線充電解決方案各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，其中不乏飛利浦、三星等知名企業(yè)。幾個始建成員可能被中國武俠電影荼毒頗深，為自己的無線充電技術(shù)標準起了一個生動形象的名字：“Qi”——源于氣功里的“氣（qi）”。WPC采用的Qi無線充電標準則是基于最基本的電磁感應原理——一百多年前奧斯特和法拉第的那一套。

目前，WPC的無線充電技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了頗具規(guī)模的商業(yè)應用，包括手機、電視機、剃須刀、電動車在內(nèi)的多個領域都能看到采用Qi標準的無線充電設備的身影。

近來無線充電重新被媒體熱議，主要是因為A4WP聯(lián)盟與另一個同樣具備相當影響力的無線充電技術(shù)組織“電力事業(yè)聯(lián)盟”（PMA）宣布將簽署合作協(xié)議，合力促成兩種無線充電標準的整合，加速市場上無線充電標準統(tǒng)合的腳步。PMA聯(lián)盟由Duracell Power-mat公司發(fā)起，該公司由寶潔與無線充電技術(shù)公司Powermat合資經(jīng)營，擁有比較出色的綜合實力。除此以外，Powermat還是A4WP標準的支持成員之一。已經(jīng)有ATT（美國最大電信運營商）、谷歌和星巴克三家公司加盟的PMA聯(lián)盟經(jīng)過多年經(jīng)營在無線充電領域中已坐擁一席之地。如果你曾聽說過在美國星巴克不僅能蹭網(wǎng)還能蹭電的傳聞，那其中“蹭電”的優(yōu)惠便來源于PMA提供的無線充電技術(shù)支持。和WPC一樣，PMA的充電技術(shù)也是基于最“原始”的電磁感應原理，但技術(shù)標準不一樣。

讀到這個地方可能你腦子里已經(jīng)一團亂麻，你也許會疑惑：難道我去買一臺支持無線充電的手機還要跟服務員說我要PMA、A4WP或者Qi標準的？是的，目前來說的確是這樣，而且充電器也必須是同一標準。而且，即使是同一廠商生產(chǎn)的手機，無線充電所用的技術(shù)標準也可能不一樣。眼尖的你可能發(fā)現(xiàn)上文提及的三個聯(lián)盟兩次出現(xiàn)同一家手機制造商的名字——三星，三星旗下多款手機上應用Qi標準的無線充電技術(shù)，但同時，三星也是A4WP聯(lián)盟的創(chuàng)建成員，而且，三星也表示支持PMA標準……

誰將笑到最后

本世紀初，很多技術(shù)公司先后打過無線充電器的主意，但由于沒有標準，一直無法廣泛應用。最先抱團長大的WPC在亂局中制訂并推廣了自己的Qi標準，在Qi標準下，無線充電座與終端產(chǎn)品（比如你的手機），分別內(nèi)置了線圈，兩者靠近就開始從充電座向產(chǎn)品供電。但充電效率是和線圈之間的位置密切相關(guān)——如果你想充電的手機沒擺好，兩個線圈之間電磁感應便不充分甚至消失，電就充不了，于是這些年廠商們都在位置問題上傷腦筋。而且這種標準只適合近場無線充電，兩個線圈間的最遠距離也只能是幾厘米。所以采用Qi的無線充電設備都需要將手機等設備放在充電基座上指定的位置，對使用者的要求較高。也就是說，當你從充電基座上拿起手機，手機便會停止充電。這么一來，相信你便會懷念電線的好處了——雖然礙事，但好歹打電話時還能拿起來走兩步?。《?，這種無線充電器和很多年前黑白屏年代手機的座式充電器又有什么區(qū)別，這是歷史倒退的節(jié)奏嗎？

Qi標準的另一個不足之處是不能同時為多部終端產(chǎn)品充電。為改進這個缺點，有人提出在充電輸出裝置中放置多組小型線圈，以增加充電范圍，但耗電量無疑也會隨之增加，而且用戶依然需要在充電時將手機等設備精確地放置在有感應磁場的區(qū)域，以保持和充電基座較強的連接。為了進一步解決耗電量增加的問題，WPC在Qi技術(shù)中加入了一種通訊協(xié)議。通過這個協(xié)議，充電中的設備會“告訴”充電基座需要的電量或是充電已完成，而充電基座可以根據(jù)充電設備的需要調(diào)節(jié)輸出功率或者在充電完成后轉(zhuǎn)入節(jié)能模式。

如果你想象的“無線”生活是你拿著一臺手機或平板走在家里的每一個角落都能接上飄蕩在空氣中的電磁能進行充電，那么在可以預見的未來，Qi標準可能都實現(xiàn)不了這種場景。而同樣的事情，A4WP卻有可能做到。A4WP聯(lián)盟里的WiTricity公司所擁有的“磁共振無線充電”技術(shù)便是實現(xiàn)這一場景的關(guān)鍵武器。雖然A4WP聯(lián)盟還沒有出現(xiàn)實質(zhì)性的無線充電產(chǎn)品，但“磁共振無線充電”在業(yè)界己不陌生。早前日本科學家展示了一種新技術(shù)：一輛日產(chǎn)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。而這正是通過“磁共振無線充電”技術(shù)實現(xiàn)的。

最終決定誰能勝出的因素可能還是這兩種技術(shù)的應用率，而在這方面，有著多家合作伙伴和一百多款上市設備的Qi遙遙領先。而且技術(shù)改革上WPC也沒閑著，據(jù)聞，WPC曾多次與A4WP的成員進行接觸，預備建立屬于自己的磁共振充電解決方案。

另外，A4WP標準和Qi標準的無線充電技術(shù)同樣面臨一個突出的問題：裝置占用空間過大。Lu-mia 920和iPhone 5于同一時期面市，軟硬件能力平平的Lumia 920差點因為無線充電的噱頭蓋過不可一世的蘋果，但是作為一款智能手機，Lumia 920的厚度竟然達到了10.7mm，比iPhone 5厚了整整3mm。造成這種局面，無線充電裝置“功不可沒”，而這大概也是蘋果一直“忍痛割愛”的原因吧。

電子設備對電的需求越來越大，電池容量已經(jīng)構(gòu)成行業(yè)發(fā)展的瓶頸。同時，電動汽車、智能家電等行業(yè)也在飛速發(fā)展，電的供應形式正愈發(fā)引起關(guān)注，這必將推動無線充電技術(shù)加快發(fā)展步伐。而我們曾經(jīng)做過的“無線”夢，應該不用再等上百年之久了。