看上去美好的隔空充電技術(shù) 距離落地還有多遠(yuǎn)?

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(高靖宇/文)上周,摩托羅拉、小米先后展示了隔空充電技術(shù),這一技術(shù)令手機(jī)完全脫離了“有線”充電器的束縛,手機(jī)不論是揣在兜里,還是拿在手上,能夠隨時(shí)充電,瞬間引起了大家的關(guān)注。

其實(shí),作為目前無(wú)線充電的升級(jí)版,隔空充電已經(jīng)納入到多家手機(jī)廠商的技術(shù)技術(shù)競(jìng)備庫(kù)中。據(jù)多家媒體報(bào)道,三星和華為都在研制類似的無(wú)線充電技術(shù);去年,OPPO也曾發(fā)視頻稱OPPO Ace infinity搭載全球首發(fā)的FreeVOOC隔空充電技術(shù),可在10米內(nèi)實(shí)現(xiàn)5-10W的穩(wěn)定充電功率。

那么,隔空充電技術(shù)的原理是什么?它又有什么利弊?距離成熟落地還遠(yuǎn)嗎?

從無(wú)線充電說(shuō)起

隔空充電看起來(lái)十分美好,但現(xiàn)實(shí)是2020年無(wú)線充電還沒(méi)有在手機(jī)上全面普及,至今它仍屬于“旗艦”手機(jī)的“標(biāo)志”。

說(shuō)起無(wú)線充電的原理其實(shí)很簡(jiǎn)單,主要分為三個(gè)大類,電磁感應(yīng)技術(shù)、電磁共振技術(shù)和無(wú)線射頻技術(shù)。

目前市面上最主流的無(wú)線充電采用的是磁感應(yīng)原理,這個(gè)理論可以追溯到一百多年前的電磁學(xué)。而比較早的采用磁感應(yīng)充電技術(shù)的手機(jī)應(yīng)該是2009年發(fā)布的Palm Pre。

Palm Pre配合一款名為“點(diǎn)金石(Touchstone)”的無(wú)線充電器就可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電。實(shí)現(xiàn)原理并不復(fù)雜,Palm Pre的背殼中安置了一個(gè)線圈,靠近點(diǎn)金石中的線圈后就可以實(shí)現(xiàn)通電了,主要通過(guò)電磁線圈進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和傳遞。

時(shí)至今日,蘋(píng)果、三星、華米 OV 等廠商都在使用的無(wú)線充電技術(shù)就是電磁感應(yīng)技術(shù),而我們熟知的 Qi 標(biāo)準(zhǔn)就是建立在該技術(shù)之上。

電磁感應(yīng)技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)比較成熟了,它最大的特點(diǎn)之一就是充電效率高,轉(zhuǎn)換率通常在 80% 左右,而它也有弊端,就是手機(jī)必須緊貼在無(wú)線充電板、無(wú)線充電底座,位置稍有偏差就不能充電。這種需要嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)并吸附的充電方式,相比有線充電并沒(méi)有帶來(lái)多大的便利。

磁共振本質(zhì)上仍然基于磁感應(yīng)技術(shù),不過(guò)相對(duì)前面提到的Qi標(biāo)準(zhǔn),采用這種技術(shù)的無(wú)線充電器的線圈耦合性更好。

磁共振無(wú)線充電技術(shù)的功率更大,可以實(shí)現(xiàn)的充電距離更遠(yuǎn),手機(jī)擺放時(shí)的自由度更大,并且可以同時(shí)給多部手機(jī)充電。另外,由于傳輸距離較長(zhǎng),這種底座可以藏在桌子下,手機(jī)可以隔空充電,另外它的有效面積相對(duì)普通磁感應(yīng)技術(shù)的無(wú)線充電要大得多。

三星、英特爾和高通等廠商在2012年建立了一個(gè)新的國(guó)際無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)組織A4WP (alliance for wireless power),推行磁共振技術(shù)的發(fā)展。然而,遺憾的是,目前很少有手機(jī)采用磁共振無(wú)線充電技術(shù)。目前市面上有一些充電板,允許用戶固定在辦公桌的底部,手機(jī)放在桌面上就可以充電,不過(guò)手機(jī)需要在充電口插入一個(gè)接收器或者戴一個(gè)配備了接收器的保護(hù)殼,這就使得無(wú)線充電的體驗(yàn)大打折扣。

摩托羅拉,小米展示的隔空充電技術(shù),其實(shí)是無(wú)線射頻技術(shù),這類技術(shù)的原理就是把空間電場(chǎng)作為能量傳輸?shù)拿浇,?jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是像接收無(wú)線信號(hào)那樣接收能量,完成手機(jī)的充電。它的最大優(yōu)勢(shì)是手機(jī)充電更加自由靈活。

據(jù)了解,小米這套無(wú)線充電系統(tǒng)由 144 根天線組成,可以將能量通過(guò)毫米波極窄波束的形式傳遞給手機(jī),手機(jī)端通過(guò)微型信標(biāo)天線接收,可以在半徑數(shù)米的空間內(nèi),實(shí)現(xiàn)功率為 5W 的遠(yuǎn)距離無(wú)線充電。摩托羅拉的隔空充電方案中,發(fā)射器的體積更加小巧,大約跟常見(jiàn)的無(wú)線充電底座大小相當(dāng),并且可以同時(shí)給多部設(shè)備充電。不過(guò),摩托羅拉并沒(méi)有公布其隔空充電方案的具體功率。

優(yōu)缺點(diǎn)都很明顯 距離落地還需時(shí)日

隔空充電是人們對(duì)未來(lái)充電技術(shù)的向往,有了隔空充電,凡是在充電范圍內(nèi)的手機(jī)等多設(shè)備可以同時(shí)充電,甚至異物遮擋也不降低充電效率。手機(jī)不論是揣在兜里還是拿在手上,都能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)隔空充電,讓充電真正擺脫線材束縛,實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)線充電。

但目前來(lái)說(shuō),隔空充電技術(shù)還沒(méi)達(dá)到商用階段,雖然摩托羅拉和小米展示了各自的隔空充電方案,但距離落地還有諸多挑戰(zhàn)。

首先是充電效率,小米演示的隔空充電技術(shù)目前僅能實(shí)現(xiàn)功率為 5W 的遠(yuǎn)距離無(wú)線充電,而無(wú)線快充已實(shí)現(xiàn)50W,有線快充已達(dá)120W,充電效率低將使隔空充電體驗(yàn)大打折扣。另外就是價(jià)格,在小米的演示視頻中有一個(gè)非常顯眼的隔空充電發(fā)射端設(shè)備,不僅體積大,而且使用的射頻材料也比較昂貴,要以一個(gè)普通消費(fèi)者可以接受的合理價(jià)格進(jìn)入市場(chǎng),恐怕還有一定距離。

當(dāng)然,目前大家討論比較都的還是隔空充電是否會(huì)對(duì)健康產(chǎn)生影響,畢竟這種大功率的無(wú)線電波是否會(huì)對(duì)人體造成傷害,目前仍沒(méi)有確切的科學(xué)結(jié)論,這可能也是阻礙電磁波充電技術(shù)實(shí)現(xiàn)的最大阻礙。

通信行業(yè)專家項(xiàng)立剛在接受媒體采訪時(shí)表示,隔空充電其實(shí)就是無(wú)線充電,而且更大的功率,肯定會(huì)有輻射。“較遠(yuǎn)距離通過(guò)充電樁發(fā)射無(wú)線電波,在家庭的環(huán)境中,人暴露在無(wú)線電輻射中,要保證充電速度,一定得加大功率,很可能對(duì)身體有較大影響,這個(gè)疑慮不太容易消除!

隔空充電技術(shù)目前來(lái)說(shuō),優(yōu)缺點(diǎn)都很明顯,仍需要在充電功率、成本、安全等方面進(jìn)一步完善。但不可否認(rèn)的是,隔空充電技術(shù)將給手機(jī)充電帶來(lái)顛覆性改變,而且很明顯這將成為手機(jī)充電技術(shù)的下一個(gè)風(fēng)口,誰(shuí)能更早的占據(jù)有利地形就能在將來(lái)激烈的競(jìng)爭(zhēng)中占盡先機(jī)。不僅是充電,我們看到,頭部手機(jī)廠商在關(guān)乎手機(jī)核心體驗(yàn)的屏幕、拍照、芯片等技術(shù)領(lǐng)域越來(lái)越多向產(chǎn)業(yè)鏈下游延伸,讓自己的技術(shù)庫(kù)“彈藥”充足,以應(yīng)對(duì)未來(lái)手機(jī)行業(yè)更加殘酷的競(jìng)爭(zhēng)。


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