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看上去美好的隔空充电技术,距离落地还有多远

阅读量:185 时间:2021-02-01 文章来源:admin
上周,摩托罗拉、小米先后展示了隔空充电技术,这一技术令手机完全脱离了 “有线”充电器的束缚,手机不论是揣在兜里,还是拿在手上,能够随时充电,瞬间引起了大家的关注。

其实,作为目前无线充电的升级版,隔空充电已经纳入到多家手机厂商的技术技术竞备库中。据多家媒体报道,三星和华为都在研制类似的无线充电技术;去年,OPPO 也曾发视频称 OPPO Ace infinity 搭载全球首发的 FreeVOOC 隔空充电技术,可在 10 米内实现 5-10W 的稳定充电功率。

那么,隔空充电技术的原理是什么?它又有什么利弊?距离成熟落地还远吗?

从无线充电说起

隔空充电看起来十分美好,但现实是 2020 年无线充电还没有在手机上全面普及,至今它仍属于 “旗舰”手机的 “标志”。

说起无线充电的原理其实很简单,主要分为三个大类,电磁感应技术、电磁共振技术和无线射频技术。

目前市面上最主流的无线充电采用的是磁感应原理,这个理论可以追溯到一百多年前的电磁学。而比较早的采用磁感应充电技术的手机应该是 2009 年发布的 Palm Pre。

Palm Pre 配合一款名为 “点金石(Touchstone)”的无线充电器就可以实现无线充电。实现原理并不复杂,Palm Pre 的背壳中安置了一个线圈,靠近点金石中的线圈后就可以实现通电了,主要通过电磁线圈进行能量转换和传递。
 

时至今日,苹果、三星、华米 OV 等厂商都在使用的无线充电技术就是电磁感应技术,而我们熟知的 Qi 标准就是建立在该技术之上。

电磁感应技术发展至今已经比较成熟了,它最大的特点之一就是充电效率高,转换率通常在 80% 左右,而它也有弊端,就是手机必须紧贴在无线充电板、无线充电底座,位置稍有偏差就不能充电。这种需要严格对准并吸附的充电方式,相比有线充电并没有带来多大的便利。
 

磁共振本质上仍然基于磁感应技术,不过相对前面提到的 Qi 标准,采用这种技术的无线充电器的线圈耦合性更好。

磁共振无线充电技术的功率更大,可以实现的充电距离更远,手机摆放时的自由度更大,并且可以同时给多部手机充电。另外,由于传输距离较长,这种底座可以藏在桌子下,手机可以隔空充电,另外它的有效面积相对普通磁感应技术的无线充电要大得多。
 

三星、英特尔和高通等厂商在 2012 年建立了一个新的国际无线充电标准组织 A4WP (alliance for wireless power),推行磁共振技术的发展。然而,遗憾的是,目前很少有手机采用磁共振无线充电技术。目前市面上有一些充电板,允许用户固定在办公桌的底部,手机放在桌面上就可以充电,不过手机需要在充电口插入一个接收器或者戴一个配备了接收器的保护壳,这就使得无线充电的体验大打折扣。

摩托罗拉,小米展示的隔空充电技术,其实是无线射频技术,这类技术的原理就是把空间电场作为能量传输的媒介,简单来说,就是像接收无线信号那样接收能量,完成手机的充电。它的最大优势是手机充电更加自由灵活。
 

据了解,小米这套无线充电系统由 144 根天线组成,可以将能量通过毫米波极窄波束的形式传递给手机,手机端通过微型信标天线接收,可以在半径数米的空间内,实现功率为 5W 的远距离无线充电。摩托罗拉的隔空充电方案中,发射器的体积更加小巧,大约跟常见的无线充电底座大小相当,并且可以同时给多部设备充电。不过,摩托罗拉并没有公布其隔空充电方案的具体功率。

优缺点都很明显 距离落地还需时日

隔空充电是人们对未来充电技术的向往,有了隔空充电,凡是在充电范围内的手机等多设备可以同时充电,甚至异物遮挡也不降低充电效率。手机不论是揣在兜里还是拿在手上,都能实现自动隔空充电,让充电真正摆脱线材束缚,实现真正的无线充电。
 

但目前来说,隔空充电技术还没达到商用阶段,虽然摩托罗拉和小米展示了各自的隔空充电方案,但距离落地还有诸多挑战。

首先是充电效率,小米演示的隔空充电技术目前仅能实现功率为 5W 的远距离无线充电,而无线快充已实现 50W,有线快充已达 120W,充电效率低将使隔空充电体验大打折扣。另外就是价格,在小米的演示视频中有一个非常显眼的隔空充电发射端设备,不仅体积大,而且使用的射频材料也比较昂贵,要以一个普通消费者可以接受的合理价格进入市场,恐怕还有一定距离。

当然,目前大家讨论比较都的还是隔空充电是否会对健康产生影响,毕竟这种大功率的无线电波是否会对人体造成伤害,目前仍没有确切的科学结论,这可能也是阻碍电磁波充电技术实现的最大阻碍。

通信行业专家项立刚在接受媒体采访时表示,隔空充电其实就是无线充电,而且更大的功率,肯定会有辐射。“较远距离通过充电桩发射无线电波,在家庭的环境中,人暴露在无线电辐射中,要保证充电速度,一定得加大功率,很可能对身体有较大影响,这个疑虑不太容易消除。”

隔空充电技术目前来说,优缺点都很明显,仍需要在充电功率、成本、安全等方面进一步完善。但不可否认的是,隔空充电技术将给手机充电带来颠覆性改变,而且很明显这将成为手机充电技术的下一个风口,谁能更早的占据有利地形就能在将来激烈的竞争中占尽先机。不仅是充电,我们看到,头部手机厂商在关乎手机核心体验的屏幕、拍照、芯片等技术领域越来越多向产业链下游延伸,让自己的技术库 “弹药”充足,以应对未来手机行业更加残酷的竞争。

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