为什么无线充电要花这么长时间

根据IHS的数据,今年将有1亿6千万的无线接收器出货,比2014年的5500万有所增加。如果我们回到2012年,全球无线充电的用户基数只有大约1200万。

如果你还没有尝试过无线充电,那么是时候了。

无线电源联盟(Wireless Power Consortium)的市场开发副总裁约翰·佩尔佐(John Perzow)说:“它发展得像疯了一样,现在每年都在翻倍。”无线电源联盟是Qi标准背后的组织。“宜家和三星已经做出了巨大的改变。”

宜家的无线充电家具将这一概念介绍给了很多以前从未见过它的人。这家瑞典平板包装家具巨头最近开始销售Qi无线充电板和手机壳,甚至在一些桌子和灯具上安装了无线充电装置。

三星最新的智能手机旗舰系列——包括Galaxy S6、S6 Edge和Galaxy Note 5——都支持无线充电,并覆盖了Qi和PMA标准。三星还生产自己的充电站。

无线电源的原理已经存在了很长一段时间了。尼古拉·特斯拉演示无线充电已经有一个多世纪了。那么,为什么过了这么长时间才流行起来呢?

任何一开始尝试无线充电的人都会记得自己摆弄手机,试图让充电开始起作用,但当它终于开始工作时,速度却很慢。早期的技术并不能胜任这项工作,而且价格昂贵。

Perzow解释说:“第一批Qi设备的效率大约是60%,如果你的设备处于最佳状态的话。”“如果它偏离最佳位置6毫米或7毫米,就会变得非常低效,产生大量热量。新系统的效率高达75%。”

如果你想知道,有线充电的效率大约是85%,WPC打算继续缩小这一差距。

Perzow建议:“如果手机的架构不同,如果Qi技术更紧密地集成在一起,我们会看到85%的市场份额。”“Qi产品已经变得更好,并将继续变得更好。我们现在的功率是15瓦,在更高的地方工作,我们有不同的设计,对放置不太敏感,我们正在研究一种共振技术,可以有效地工作在桌面上。气继续进化,继续向后兼容。”

关于标准方面的竞争已经做了很多。推动Qi标准的WPC一直在用Powermat技术与电力事项联盟(PMA)和提供Rezence的A4WP展开竞争。PMA和A4WP于今年6月合并,最近更名为“航空燃料联盟”。

这些名称令人困惑,但实际上只有两种类型的技术在起作用。所有的磁感应无线充电系统都是共振的,所以讨论紧密耦合和松散耦合的系统更有意义。

当该技术紧密耦合时,就像Qi和PMA标准一样,接收线圈和发射线圈必须紧密连接在一起,最理想的情况是在5毫米以内。产生的磁场是圆顶形的,因此单线圈设备有一个最佳充电点。早期的无线充电板确实存在这个问题,但随着技术的进步和制造商开始在产品中加入更多的线圈,这个问题已经消失了。

Rezence是一种松散耦合技术,它允许一个带有单个谐振器线圈的发射器为多个设备充电。它的工作频率更高,可以覆盖更大的区域。它不需要接收器离得这么近,但效率不高。松散耦合的系统会损失更多的电力,而且电磁辐射也会更高。

消费者并不真正关心无线充电背后的技术,只要它能用就行。这就是三星决定支持PMA和Qi的原因,它可能会被证明是解决多重标准问题的答案。IHS预测,到2019年,30%的接收市场将是多模式的。

对于消费者来说,理想的解决方案可能是一个结合了紧密耦合和松散耦合技术的双系统,以及某种根据情况为您的设备选择最合适的自动选择过程。看起来双方都在为此努力。

按照目前的情况,WPC的Qi显然处于领先地位,拥有更广泛的应用,而且这种情况似乎不太可能改变。ABI Research预测,到2020年,将有7.13亿台Qi和2.13亿台Powermat/Rezence充电器上市。

“气就在那里,我们已经吸取了教训,我们继续进化,”Perzow说。“既然生态系统已经就位,那么构建Qi系统的成本就很低,而且技术也很有效。”

气是一个开放的标准,它是主导的技术。值得注意的是,苹果和摩托罗拉在Apple Watch和Moto 360中都使用了Qi组件,尽管它们都没有提交互操作性测试。苹果希望以79美元的价格出售自己的无线磁充电座。

将会有更多的私有替代品,而航空燃料联盟还没有准备好认输。但是,除了缺乏单一标准之外,目前的无线充电技术还面临着其他威胁。

电池问题的另一个解决方案可能是更快的充电速度和可逆性电缆。很多人对谷歌最新推出的Nexus智能手机5X和6P不支持无线充电感到惊讶,但谷歌的洛克海默(Hiroshi Lockheimer)在Reddit的一个上午会上给出的解释却很好地说明了这一点。

消费者并不真正关心无线充电背后的技术,只要它能用就行。

“我们从N4开始添加Qi无线充电,因为插入USB Micro B实在是太麻烦了!”(哪条路是上去的!?)今年的Nexii,我们支持USB Type-C,它有一个可逆的连接器,所以没有更多的猜测。而且它的充电速度快得令人难以置信:例如,6P的充电速度在97分钟内达到了1 - 100%(前45分钟的充电速度特别快)。同时,无线充电增加了z(厚度)。所以,简单的插电+快速充电+优化厚度,让我们在c型手机上加倍下注,而不是无线上网!”

其他制造商可能也看到了谷歌的逻辑,考虑到手机越来越薄的趋势,手机制造商不太可能放过任何一两个毫米的机会。

另一种可能性是,我们将看到一种新技术的出现,这种技术能够在更长的距离内进行无线充电。我们已经看到了像Technovator公司的XE这样的原型设备,这是一种功率路由器,其工作范围可达17英尺。在这个领域还有一些其他的玩家,比如Ossia和ous。超声波是uBeamis探索的另一种可能性。但这些公司都有一个共同点:它们都还没有发布任何消费产品。

“远距离传输能量的成本很高。能量的强度随着距离的增加而以很高的速率衰减。”Perzow说。“由于距离太远,一开始需要的能量是如此之高,而损耗又是如此之大,所以效率会非常低。”

这些新技术有很多问题需要回答,尤其是在效率方面,但是潜在的便利是一个强大的诱惑。目前,电池寿命难题的远场解决方案吸引了大量的投资和研究,它们可能是无线充电的未来。

短期来看,Qi将继续引领无线充电的主流市场。

Perzow说:“现在有超过300种不同的发射器模型,23种内置Qi的汽车模型,越来越多的公司正在致力于此。”“在接下来的一年里,你会看到各大快餐连锁店、酒店、汽车制造商和其他行业纷纷宣布采用Qi无线充电技术。”

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