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摘要：本文介紹了無線充電的新進(jìn)展，包括市場(chǎng)趨勢(shì)，技術(shù)進(jìn)展，推廣普及的瓶頸，將達(dá)到大眾市場(chǎng)采納級(jí)。引言 尼古拉?特斯拉曾說：“許多年后，人類的機(jī)器可以在宇宙中任何一點(diǎn)獲取能量從而驅(qū)動(dòng)機(jī)器。”1891年他證實(shí)了無線能量傳輸，一百多年后的今天，無線充電正如他所預(yù)言的一樣在發(fā)生變化。 近日，無線充電的三大標(biāo)準(zhǔn)組織之一—無線充電聯(lián)盟(WPC)在京舉辦新聞發(fā)布會(huì)，介紹了無線充電及Qi近年來的發(fā)展及未來動(dòng)向。 1 無線充電代表1350億美元的生態(tài)系統(tǒng) 據(jù)WPC副主席鄧蘊(yùn)美介紹，無線充電代表的是一個(gè)價(jià)值1350億美元的新的生態(tài)系統(tǒng)。在移動(dòng)世界中，移動(dòng)設(shè)備本身在使用越來越大的處理器，這對(duì)電池續(xù)航時(shí)間提出了越來越高的挑戰(zhàn)。但與此同時(shí)，電池技術(shù)的進(jìn)步似乎沒有那么快，同時(shí)消費(fèi)者也難以接受越來越大、越來越重的電池。實(shí)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(diǎn)，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(diǎn)可以在我們?nèi)粘Ｉ町?dāng)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(jù)IHS、WPC等公司預(yù)測(cè)，充電器市場(chǎng)預(yù)計(jì)會(huì)由2014年的15億部，增長到2015年的25億部，2015年將達(dá)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(chǎng)需求。 2 Qi在今年將達(dá)到大眾市場(chǎng)采納的數(shù)量級(jí) 現(xiàn)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(shí)，合作公司都是消費(fèi)電子或做電池、電源的企業(yè)，但是現(xiàn)在出現(xiàn)了很多不同類型公司，包括互聯(lián)網(wǎng)公司Google、家居家具公司宜家、軟件操作系統(tǒng)公司微軟、豐田等汽車業(yè)知名公司。 2014年，Qi的設(shè)備數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了5000萬部，在2015年，隨著三星旗艦機(jī)型S6和S6 Edge、宜家家居以及麥當(dāng)勞和萬豪連鎖酒店等對(duì)于Qi標(biāo)準(zhǔn)的采用，預(yù)計(jì)到2015年底，Qi的安裝量會(huì)達(dá)到1億部左右，這也意味著開始達(dá)到大眾市場(chǎng)采納的數(shù)量級(jí)。 展望未來，預(yù)計(jì)兩年后的2017年，主要的汽車品牌中，80%會(huì)有一個(gè)車型是支持無線充電的。預(yù)計(jì)未來十年中，整個(gè)無線充電市場(chǎng)規(guī)模會(huì)有40倍的增長。 目前，全球大約有4000個(gè)Qi公共充電站點(diǎn)，而且還在迅速地發(fā)展。WPC目前有205位成員，中國大陸(占24%)和中國臺(tái)灣(20%)的成員占將近一半。 3 無線充電的應(yīng)用在擴(kuò)展 就像Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)一樣，消費(fèi)者如果在某一個(gè)地點(diǎn)停留超過15分鐘，他們就會(huì)主動(dòng)去尋找無線充電的點(diǎn)。無線充電的愿景也是如此，并在技術(shù)上可行。 因?yàn)槭紫龋琎i標(biāo)準(zhǔn)的路線圖可以為消費(fèi)者實(shí)現(xiàn)的是智能充電器，用一個(gè)充電器充一系列的設(shè)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(shí)現(xiàn)(圖2)，囊括從功率非常低的可穿戴設(shè)備如手環(huán)、藍(lán)牙耳機(jī)，到10W以下的智能手機(jī)、功率稍高的筆記本電腦、醫(yī)療器械乃至家用電器。同樣，這個(gè)架構(gòu)也可以實(shí)現(xiàn)快速充電。相比較現(xiàn)在，針對(duì)于很多不同設(shè)備和工業(yè)等級(jí)是需要不同的充電器，這應(yīng)該是一種生活當(dāng)中新的便利。 其次，Qi路線圖在未來將會(huì)實(shí)現(xiàn)雙向通信，會(huì)有相應(yīng)數(shù)據(jù)包的交換，從而能識(shí)別設(shè)備的ID，這也就意味著可以實(shí)現(xiàn)新的服務(wù)和商業(yè)模式。可以想象一下，假設(shè)在汽車應(yīng)用場(chǎng)景中，一旦把手機(jī)放到中控臺(tái)上充電，做了相應(yīng)的設(shè)置，汽車馬上就可以識(shí)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(huì)相應(yīng)進(jìn)行座位調(diào)整、反光鏡調(diào)整，還可以直接從你手機(jī)當(dāng)中調(diào)出你經(jīng)常播放的音樂列表，甚至可以去自動(dòng)進(jìn)行GPS設(shè)置(找到你經(jīng)常去的地點(diǎn))。假設(shè)是在咖啡館的場(chǎng)景中，如果有了雙向通信和無線充電ID之后，如果你有預(yù)先已經(jīng)設(shè)定好喜歡的咖啡類型，喜歡吃的東西類型，一旦把你的手機(jī)放到充電表面上開始充電，充電板就會(huì)收到你所下單的信息，就會(huì)把相應(yīng)你點(diǎn)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(huì)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(yīng)用場(chǎng)景，應(yīng)用于可穿戴和材料的創(chuàng)新。 4 Qi標(biāo)準(zhǔn)如何實(shí)現(xiàn)? 為了能夠?qū)崿F(xiàn)不同用戶體驗(yàn)以及支持不同實(shí)施的成本，實(shí)際Qi標(biāo)準(zhǔn)提供了很多充電實(shí)施的選擇。你可以選擇是單個(gè)設(shè)備充電或多個(gè)設(shè)備充電，可以選擇是固定放置的位置充電(這種方式相對(duì)成本比較低);或者自由放置任何位置、任何方向都可以實(shí)現(xiàn)充電(圖3)，并且隔著一定的距離和厚度進(jìn)行充電。 在市場(chǎng)行銷方面，由于感應(yīng)式充電技術(shù)可以以更低的成本實(shí)現(xiàn)更高的效率，可以把手機(jī)和無線充電器捆綁打包銷售。隨著無線充電技術(shù)和生態(tài)系統(tǒng)不斷擴(kuò)大，不僅僅充一部設(shè)備，而是變成多設(shè)備無線充電，共振技術(shù)的實(shí)施成本隨著整個(gè)生產(chǎn)規(guī)模上去，技術(shù)創(chuàng)新，制造能力加強(qiáng)也會(huì)快速下降。所以，Qi標(biāo)準(zhǔn)是在不斷發(fā)展，不斷演進(jìn)的。 5 無線充電的安全性 人們非常關(guān)注無線充電的安全性。WPC大中華區(qū)市場(chǎng)推廣主席、廚電工作組聯(lián)合主席沙錦明介紹了無線充電的安全性。他認(rèn)為，對(duì)于電磁輻射，我們實(shí)際上是包圍在電磁場(chǎng)中。電磁輻射對(duì)人體的影響取決于頻率、強(qiáng)度和照射時(shí)間。一般來講頻率大于10MHz會(huì)對(duì)人體有一定的加熱效應(yīng)。一般可用SAR(比吸收率)方法測(cè)試。而對(duì)于市場(chǎng)上現(xiàn)有無線充電產(chǎn)品，其頻率一般在幾百kHz以下，對(duì)人體加熱的效應(yīng)不會(huì)很明顯。關(guān)于這一點(diǎn)，世界衛(wèi)生組織已有專門的技術(shù)報(bào)告[1]論述輻射對(duì)人體的影響。 6 標(biāo)準(zhǔn)走向融合 人們通常認(rèn)為，無線充電的三大標(biāo)準(zhǔn)的競(jìng)爭(zhēng)阻礙了無線充電的推廣。今年1月，兩大無線標(biāo)準(zhǔn)組織——PMA和A4WP已宣布合并。為了無線充電的發(fā)展，針對(duì)無線充電的標(biāo)準(zhǔn)未來有可能繼續(xù)走向融合或合并。另一方面，電子廠商往往推出同時(shí)支持兩或三個(gè)無線充電標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。 沙錦明指出，無線充電目前還屬于市場(chǎng)起步階段。技術(shù)沒問題，關(guān)鍵是市場(chǎng)，是先有雞還是先有蛋的問題，如果有豐富的無線充電點(diǎn)，消費(fèi)者自然愿意采用無線充電設(shè)備。為此，WPC近日在北京中關(guān)村的極客咖啡布設(shè)了Qi無線充電點(diǎn)，并宣稱今年要在中國安裝二三千家的無線充電點(diǎn)，使更多的中國客戶發(fā)現(xiàn)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(chǎng)上普通無線充電器也在100元人民幣以上，比市場(chǎng)上的有線適配器貴1倍以上。WPC副主席鄧蘊(yùn)美解釋道，造成目前價(jià)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(shè)計(jì)和測(cè)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(zhí)行嚴(yán)格安全的認(rèn)證，這也要體現(xiàn)在成本中。 但是無線充電的成本將來還是有下降的空間，因?yàn)槿绻娖鞫加脽o線充電，一個(gè)無線充電器可以給多個(gè)設(shè)備充電，省去了大量充電器和電線，實(shí)際上為消費(fèi)者節(jié)省了費(fèi)用。 另外，無線充電對(duì)于中國來說也是巨大的機(jī)會(huì)，可為中國的技術(shù)、設(shè)計(jì)和制造帶來機(jī)會(huì)。無線充電的生態(tài)系統(tǒng)是1350億美元的市場(chǎng)，隨著量上去，隨著技術(shù)、制造的創(chuàng)新，價(jià)格會(huì)下來。尤其用戶體驗(yàn)單一的，例如配合手機(jī)的產(chǎn)品成本會(huì)下來。如果需要較高的用戶體驗(yàn)，例如效率提高，特性比較豐富的產(chǎn)品，價(jià)格會(huì)較高，因?yàn)橹T如醫(yī)療設(shè)備不會(huì)為價(jià)格而犧牲準(zhǔn)確性和質(zhì)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(shè)備的效率為75%左右。如果低于70%，發(fā)熱會(huì)較明顯。在日本，無線充電設(shè)備上市之前，產(chǎn)品不僅通過要國際標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)營商測(cè)試，相關(guān)主管部門還出臺(tái)多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，其中之一是不能對(duì)人體植入設(shè)備產(chǎn)生影響，例如日本上市的產(chǎn)品不能對(duì)起搏器由影響。 無論是解決發(fā)熱還是提高系統(tǒng)性能，取決于相關(guān)的解決方案的實(shí)施。中國市場(chǎng)對(duì)發(fā)熱和成本很關(guān)注。對(duì)于發(fā)熱，如果采用額外的隔離層效果會(huì)很好，不過會(huì)使成本相應(yīng)地增加。 參考文獻(xiàn)： [1]Electromagnetic fields (EMF)[R/OL].http://www.who.int/peh-emf/en/ [2]王國輝.無線充電技術(shù)及其特殊應(yīng)用前景[J].電子產(chǎn)品世界,2014(7):21 [3]Shi Z.無線充電器技術(shù)和解決方案[J].電子產(chǎn)品世界,2013(11):43 [4]李健.無線充電收獲季節(jié)即將到來[J].電子產(chǎn)品世界,2012(6):25 [5]Bastami S.磁感應(yīng)或磁共振，哪個(gè)更適合于無線充電?[J].電子產(chǎn)品世界,2013(6):34 [6]王瑩.無線充電動(dòng)向[J].電子產(chǎn)品世界2011(11):23 |
