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无线充电时代来了,未来随处充电将不再是梦

 小天使_ag 2017-11-15

近日,无线充电产品亮相第十九届中国国际工业博览会。此外,Mophie无线充电宝问世。业内人士认为,无线充电应用场景开始落地,建议从三大主线把握产业链机会。

无线充电行业催化剂出台

在11月7日-11日举行的2017工博会上,针对智能移动机器人、无人机等AI设备充电难的痛点,伽行科技发布了全系列规格的无线充电产品和面向人工智能应用设备的解决方案,基于磁场共振原理,为人工AI设备提供 “无线”动力,功率覆盖10W-1000W,效率高达91%,距离30厘米也能充电。

值得一提的是,近日Mophie无线充电宝问世。自iphone8支持无线充电后,整个行业都开足马力去研发生产无线充电板,Mophie亦是其中之一,但主打高端市场的Mophie,在无线充电板上也通过了apple官方认证。

市场无线充电的机会在于应用场景的多样化,如咖啡厅、餐厅、机场、办公室、无线充电宝等,明年将是发射端加速普及的一年。i-PhoneX预售销量达历史新高,预计无线充电在其引领下,也将在手机、智能穿戴等多个终端快速发展。预计接收端短期即有望达到50亿的市场空间,加上发射端的市场将更为可观。

无线充电时代来了,未来随处充电将不再是梦

无线充电生态圈正在形成

无线充电是传统充电方式的一次突破和创新,虽然目前还存在一些问题,但它方便快捷,即充即用,深受消费者追捧。顺应时代风潮,无线充市场成“点线面”趋势发展,无线生态圈正在形成,未来随处充电将不再是梦。

放眼市场,目前主流的Qi标准攻克了无线充电“通用性”的技术瓶颈,在不久的将来,一些电子产品如手机、电脑都可以直接通过Qi无线充电器充电,为无线充电的大规模应用提供可能。

从小型设备的带动到大型设备的发展,无线充电的下一个延伸便是汽车。

相比充电桩来说,无线充电运用在汽车上具备安全性更高,不受天气影响,无插拔孔,节省空间,即充即用,一个位置实现两大功能等优点,成为很多厂商感兴趣的研究课题,如特斯拉、沃尔沃、宝马、奔驰等厂商都在研发测试其无线充电系统,国内的比亚迪、中兴通讯等公司已在无线充电方面有自己的积累。

这也就意味着无线充电技术将加快普及速度,逐步从智能手机向笔记本电脑、汽车等多方面渗透,带动行业整体发展。

无线充电时代来了,未来随处充电将不再是梦

无线充电的技术原理

一般见到的无线充电,运用的是“电流磁效应”和“电磁感应”的原理。1819 年,丹麦科学家厄斯特观察到一段导线上如果通有电流,四周将会产生磁场,可以让指北针偏转。后人则进一步发现,将导线围成环状,甚至绕成线圈,产生的磁场将会更强、更集中,这称为“电流磁效应”。

至于电磁感应,则是在 1831 年由法拉第发现的。让一块磁铁或其他的磁场来源靠近一段没有电流的线圈,线圈上就会产生“感应电流”,称为“电磁感应”。值得注意的是,电磁感应的成立条件是磁场要有“变化”,例如磁铁越来越靠近 (越来越远离其实也可以)。外加磁场若是一直保持不变,是不会有感应电流的。

总而言之,电流磁效应就是电流的流动在四周产生磁场,电磁感应则是不断变化的外加磁场使线圈产生感应电流。

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无线供电:历史与现状

人类研发无线供电技术的历史可以追溯到上世纪初。1901年,传奇科学家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)曾在纽约长岛建造了沃登克里弗塔(Wardenclyffe Tower,又名特斯拉塔),意图通过大气电离层实现全球无线供电。这一异想天开的计划最终因缺乏资金支持而夭折。

基于电磁感应原理的现代无线供电技术已问世多年,为智能手机、无线鼠标、智能手表无线充电的设备已初步产品化。然而目前的无线供电产品仅仅是省掉了充电线,充电时仍须将电子设备置于供电板上,灵活性并无太大提高。加之效率较低,无线供电器尚未被消费者广泛接受。

无线充电时代来了,未来随处充电将不再是梦

目前的无线充电器对充电便利度提高有限。图片来源:electronicsforu.com

现有的无线供电装置中,电能通过波源产生无线电波,以激发发射线圈。当接收线圈靠近发射线圈时,这两个线圈就如同一条电路一样,均匀分配电磁能。随后整流器将接收线圈中的电能传递给用电的设备。这种方法中,能量的转移效率仅仅在线圈分开到一定距离时达到最高,而两线圈的相对位置和角度发生变化时,供电效率会锐减。对固定目标供电时,这并不是问题。但如果供电对象移动位置(如携带手机走动、电动汽车行驶),就很难保持效率了。

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无线充电器所面临哪些难题?

在智能手机高耗能的时代,拥有一款无线充电器作为外设移动电源还是很不错的,但是目前在技术方面,这种电源适配器还处在发展阶段,对于无线充电技术,它面临着那些难题呢?

一,干扰问题,平时我们都有这样的经历,手机放在电脑或者电视旁边时候,如果有短信或者电话进来,电脑或者电视屏幕就会受到干扰。如果把无线充电器放到房间里,是否也会对很多的家用电器产生干扰呢?

二,效率问题,实践证明,无线充电器充电的转化率比起有线充电器来说,要低了不少,目前最高只能达到85%,也算是一种能源浪费。所以使用在技术方面,还有提升的空间。

三,成本问题,毕竟无线充电技术虽然是早就有的技术,但是应用于充电还是一个新事物。无线充电包括电源管理模块、发射电路、接收转换电路和充电电路,而且还会涉及到很多的专利费用,成本一定高于目前广泛使用的有线充电和万能充电器。

四,限制问题,就目前来说,无线充电器还无法达到无线网络那么大范围的覆盖率,虽然充电板和接收器是两个部分,但是彼此还是不能分开太远,不然充电效率会大幅下降甚至无法充电。

五,辐射问题,现在人们谈辐射色变,无线充电由于电感线圈的存在,必然会产生磁力线辐射,但是在电流的辐射方面,目前无线充电器基本上将交流电整流后转换为直流电,且功率极小, 所以关于辐射的问题,依然是人们最为关注的方面。

相信相信随着未来技术的进步,无线充电器所面临的以上难题将会迎刃而解,真正实现规模化的生产与应用。目前,各大充电器厂家在生产制造方面都做好了充分准备。

有些人认为,无线充电技术甚至可被应用于更大的房间或建筑中,甚至是整个城市。4月份,无线充电标准组织AirFuel Alliance宣布在深圳推出其首款共振型智能城市生态系统,可在不同公共场所提供无线充电服务,包括机场、地铁站、酒店、餐厅以及购物商场等。高通和Chargifi也都在参与这个项目。

Energous首席执行官里佐内预计,首批真正的无线充电技术将于今年晚些时候上市,当然需要FCC批准。但作为半导体公司,Energous还没有开发出最终设备,而是希望与消费电子和家居设备公司合作,并将其技术整合进去。里佐内说:“在可预见的将来,我们认为将出现一款设备:它能够提供网络连接,同时让你摆脱有线电源的束缚。”

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