無線充電

如果電磁理論之父邁克爾·法拉第穿越時空來到21世紀，他一定會對iPhone手機感到震驚。輕按觸摸屏就能瀏覽互聯(lián)網(wǎng)、打電話、玩游戲以及通過衛(wèi)星定位自身位置。

把玩了5個小時之后，法拉第也許會心生些許疑惑。為什么這些集所有先進高科技和通信技術(shù)于一身復雜精密的電子設(shè)備仍然需要通過插電來充電呢?既然電話信號和網(wǎng)頁通過空中傳播到移動設(shè)備上，那電子能量為什么就不能呢?許多消費者和設(shè)備制造商一次次的發(fā)問，終于一家嶄新而且成熟的科技公司有望回答這些問題了。

對于電子產(chǎn)業(yè)的理性主義者來說，無線充電的未來聽起來總讓人有點沮喪。在2004年，一家名為SplashpoWer的英國科技公司就因其一款無線充電板而引起眾多電子消費品公司的強烈興趣。

根據(jù)法拉第于19世紀發(fā)現(xiàn)的電磁學原理，該公司研發(fā)的“Splashpad'’是利用一塊內(nèi)置線圈在電流通過時產(chǎn)生磁場。而當含有對應內(nèi)置線圈的手機設(shè)備靠近該充電板時，磁場在手機設(shè)備的線圈上產(chǎn)生電流，從而對電池進行充電而無須電線。

不幸的是，法拉第的電磁原理經(jīng)受了時間的檢驗，Splashpower卻沒有。它還未曾發(fā)布一款產(chǎn)品就已于去年宣布破產(chǎn)了。

電磁原理仍然是許多涉足無線充電領(lǐng)域的公司的首選技術(shù)。但是，就像Splashpower一樣，要把理論轉(zhuǎn)化為可贏利的實際產(chǎn)品并不那么順利。其中一個最主要的困難就是公司要說服設(shè)備制造商在他們的設(shè)備中加入充電模塊。最近的一些進展終于讓人看到些許希望。

首先就是無線電源協(xié)會于2008年12月成立。該協(xié)會致力于建立一個統(tǒng)一的無線充電行業(yè)標準，并推動其實踐應用。協(xié)會成員包括大的電子消費品廠商，比如飛利浦、三洋，以及芯片制造商德州儀器(TI)。

無線電源協(xié)會主席門諾·特雷弗斯(Menno Treffers)，同時也在飛利浦標準化部門擔任負責人一職。他認為統(tǒng)一標準是無線充電得以應用的關(guān)鍵。飛利浦是少數(shù)幾家擁有商用無線充電設(shè)備的廠商之一，特別是電動牙刷和一款稱之為“貼身雙面按摩器”的產(chǎn)品。

充電技術(shù)的前景

手機制造廠商之間的激烈競爭也推動著無線充電技術(shù)的加速發(fā)展。在今年拉斯維加斯電子消費者展覽上拔得頭籌的就是一款來自Palm的時尚智能手機Pre。除了普遍具有的觸摸屏、Wi-Fi、衛(wèi)星地位、藍牙和內(nèi)置攝像頭等特點外，Pre還有一塊稱之為“Touchstone”的充電電板。該充電電板正是利用電磁原理進行無線充電的。當把手機放在充電板上，兩者通過內(nèi)置傳感器互相識別。充電板內(nèi)置的磁鐵能校正手機的充電位置，并在充電過程中始終保持。

推出無線充電技術(shù)的不僅僅只有Palm一家。Fulton Innovation，是無線電源協(xié)會的另一位成員，并且擁有Splashpower的所有資產(chǎn)。此次展覽中，該公司也推出多款產(chǎn)品，其中包括一款利用電氣線圈在行車途中無線充電的車載控制設(shè)備。Bosch也展示了一款改裝后能對電器設(shè)備進行無線充電的工具箱。

來自Fulton Innovation的劉易斯(Bret Lewis)稱他們公司研發(fā)的技術(shù)也能應用于工業(yè)設(shè)備，或者對電動汽車充電。他認為2009年將是“無線充電元年”，也許過于樂觀，但有近三分之一的廠商認同應該將無線充電產(chǎn)業(yè)化的事實意味著這一天不會很遠。

2008年11月，德州儀器宣布將與Fulton Innovation聯(lián)手共同“促進無線充電解決方案的有效發(fā)展”。該公司一直以來為許多世界領(lǐng)先的手機制造商提供元器件。德州儀器稱正在開發(fā)一種能支持Fulton Innovation技術(shù)集成電路，以幫助減少無線充電元器件的大小和成本，使之能更便捷地與設(shè)備生產(chǎn)商的自身產(chǎn)品整合。

“從半導體和電源管理的角度來講，無線充電是我們目前工作的自然延伸?！钡轮輧x器電池充電管理部門經(jīng)理馬薩德貝赫什提(MasoudBeheshti)說。他預計，無線充電會像藍牙一樣，首先應用在高端設(shè)備上，然后逐漸普及廣泛使用。

隨著基于電磁技術(shù)的無線充電設(shè)備推向市場，許多其他技術(shù)也被研發(fā)出來用于實現(xiàn)中短距離傳輸電能。Wild Charge，這家成立于科羅拉多州的公司，就已經(jīng)開始出售許多無線充電設(shè)備。這些設(shè)備利用更廉價和更簡便的方法，通過4個導電金屬扣將手機和一塊特殊的充電板連接起來傳導電流。

Wild Charge和其掌握的技術(shù)專利已經(jīng)為許多時下流行的設(shè)備生產(chǎn)出替代品，包括摩托羅拉的RAZE手機、任天堂Wii游戲機控制器和索尼Play Station3。無論設(shè)備怎么摔碰，都能和充電板建立直接通暢的電流連接。

公司也為黑莓智能手機研發(fā)一款特殊的外殼，使之無須電源適配器也能充電。盡管也許沒有令人稱奇的感應裝置，但它擯棄了在設(shè)備和充電板之間需要手動搖晃調(diào)整的必要，也避免了再次充電時必須通過特殊方法校正設(shè)備和充電板的步驟。

另一個關(guān)于長距離無線充電的想法就是，做到原則上力求連充電電板都不再需要。該技術(shù)是通過天線發(fā)射和傳遞的電波。被動式接收電源早在晶體式收音機上就得以實現(xiàn)。該方法被證明在短距離內(nèi)有效，但很難取代電池和進行維護。

問題在于，用于長距離為手機和筆記本電腦充電的電波密度可能對人體健康有害，很難獲得監(jiān)管機構(gòu)批準。

然而，一家位于賓夕法尼亞州的Powercast公司已經(jīng)研發(fā)出一種能在安全界限內(nèi)正常工作的無線充電產(chǎn)品。當無線充電最遠距離是1.5米時，該產(chǎn)品可以用于低能照明系統(tǒng)。當距離在3米以內(nèi)時，電波能為可重復使用電池提供有效充電。當距離在7.5米以內(nèi)時，該產(chǎn)品能為網(wǎng)絡(luò)傳感器提供無線電源。該公司稱能提供“米范圍內(nèi)的毫瓦級能量”和“厘米范圍內(nèi)的瓦級能量”。

創(chuàng)立于硅谷的Power Beam公司則另辟蹊徑。他們利用激光束將能量從一處傳導至另一處，但同樣面臨監(jiān)管層的麻煩。公司稱他們的低能量密度激光和一系列防護措施能保證暴露在其中的人體處于安全范圍之內(nèi)。

隨著眾多公司競相涉足無線充電領(lǐng)域，那么離最終這項技術(shù)廣泛應用還有多久呢?根據(jù)未來學家兼顧問查爾斯·戈爾文(Charles Golvin)的說法，有一個很重要的因素就是目前廠商不愿意放棄其現(xiàn)有的有利可圖的業(yè)務(wù)。他介紹說許多手機制造商利用自身專有的充電連接設(shè)備以留著客戶，這樣一來，他們也就不愿意采用統(tǒng)一的無線充電標準。但是戈爾文認為強勁的需求會使得無線技術(shù)在將來大行其道。

起起落落

來自一家市場調(diào)研機構(gòu)Gartner的斯蒂芬說，無線充電的前景具有可行性，但要實現(xiàn)廣泛應用的道路并不像業(yè)界預想的那樣容易。新技術(shù)要承受宣傳期的“超預期”最終卻失敗的風險。只有經(jīng)過了“幻想破滅”使預期更多地回歸理性水平，才能被廣泛接受。對于無線充電來說，有人預測這個過程需要3～5年時間。

但現(xiàn)在看來，無線充電走入大眾視線已成必然，只剩下時間問題了。