遠距離無線充電成為現實

Schatz是馬薩諸塞州沃特敦美國無線電力公司（WiTricity）的業務發展主管，他甚至可以展示“未來的無線房間”：房間里面的電燈和手機等設備都可以實現無線充電，不管它們放在房間的哪個地方。

不過，WiTricity不會銷售它所演示的任何無線產品；這家公司未來銷售的而是別人使用其申請專利的設計來制造產品的許可證。WiTricity的這種無線充電技術目前沒有多少競爭對手，它稱之為強共振無線輸電技術。

調研機構IHS Research的電力與能源部首席分析師Jason dePreaux說：“WiTricity是率先演示這種共振無線輸電技術的公司之一；與感應式充電技術相比，這項技術提供了線圈與線圈之間更遠的距離，這需要發射器和接收器緊密耦合。WiTricity給我留下的印象是，它完全向市場開放這項技術。”

總部設在廣東的惠州市明天科技有限公司（3DVOX Technology）聲稱它在2012年3月成功開發出了“三維充電系統”；借助一個1.5英尺×1.5英尺見方的盒子，該系統就能為堆滿整個房間的電子設備充電。該公司聲稱，其廣泛磁場發射（Widely Magnetic Field Launching）和聚焦磁場接收（Focus Magnetic Field Receiving）技術很強大，足以讓磁共振電力傳送到數英尺開外的地方。

感應式無線充電VS共振式無線充電

迄今為止，市面上的產品主要采用磁感應充電技術，這項技術要求移動設備與充電表面（如充電墊）相互接觸。領先的充電墊供應商一向是擁有Powermat技術的金霸王公司（Duracell）。

像WiTrcity這樣的共振充電讓支持該技術的設備能夠放在離電源最多幾英尺開外的地方進行充電。共振充電基于與磁感應同樣的發射器/接收器線圈技術，但是它能夠實現更遠距離的輸電。所以舉例來說，移動設備放在筆記本電腦的旁邊時，可以借助共振充電功能來進行充電；或者如果借助WiTricity的技術，可以在幾英尺之外的地方充電。

前景廣闊

WiTricity的技術在消費類產品領域有著無限的應用前景，從嵌入無線充電器的辦公桌和櫥柜，到埋在混凝土里面可以為停在自家車庫和停車場的電動汽車充電的充電墊。WiTricity甚至還為太陽能電池板開發了一種接收器，因而不需要任何電線穿過屋頂。設想一下電力和內容都以無線方式（使用藍牙）提供的無線電視機。WiTricity就有這樣一種無線電視機。

醫療設備也可以通過WiTricity提供的技術來充電。比如，如今人工心臟泵必須連線到患者佩戴的電池組。而采用無線充電的話，破壞性比較小，有助于避免電線穿過患者皮膚進入的部位出現感染。

在美國《計算機世界》最近采訪WiTricity的期間，Schatz展示了一個名為“Prodigy”的新無線充電器原型如何為大概10英寸外的設備充電。這個黑色橢圓形的的Prodigy充電器看起來酷似如今許多商店在賣的普通充電墊，售價高達995美元。它實際上是面向工程師、研究人員和創業家的一款演示工具包，供他們用來開發自己的充電產品。

Schatz展示了一款黑色橡膠墊（他所說的“中繼器”）如何增強充電信號，從而有望實現遠距離充電。（與中繼器的充電距離大約是2英尺）。就像使用電源的無線充電器一樣，橡膠中繼器里面嵌入了銅線圈，但是線圈是無源的——它沒必要接入到任何電源。Schatz解釋道：“中繼器這種結構讓電能得以遠距離跳躍傳輸，沒必要為它添加任何能量。”

雖然如今嵌在中繼器里面的銅線圈用銅線做成，但Schatz表示他們的線圈還可以印制在平板上，就像任何印制電路一樣。WiTricity已經生產出了印制線圈，并在智能手機中進行了演示，智能手機沒有因此而變厚。

WiTricity的技術還可以直接透過實心物體（如木頭或塑料貼面）來充電。為了進行演示，Schatz將充電墊拿到木制會議桌下方，證明它可以為會議桌上面的電燈充電。這項技術有望讓無線充電功能嵌入在桌子或其他家具里面。

無線充電市場

Pike Research公司最近的一份報告估計，到2020年，全球無線充電設備的收入將超過150億美元；基于強共振無線輸電的系統將占整個市場的80%以上。WiTricity擁有與強共振無線輸電有關的基本專利：它在全球共有270多項已申請或正在申請的專利。磁感應充電和磁共振充電都使用銅線圈：發射器線圈和接收器線圈。發射器線圈里面的交流電形成一個磁場，從而在接收線圈里面感應出電壓。

WiTricity的主要競爭對手是像金霸王這些公司的Powermat技術，以及通過比較新的Qi認證的產品。雖然Qi產品僅限于無線充電墊和近距離共振充電，但是它們的確允許多個設備可以放在充電墊上同時充電，不管位置擺放如何。比如說，通過Qi認證的無線充電技術廠商Fulton Innovation其充電墊采用磁感應技術，可以為充電墊上任何位置的最多三個設備充電。Schatz提到符合Qi標準的產品時說：“我還得把設備非常精確地放在充電墊上。要是位置偏離5mm，就充不了電。”

Qi標準由無線充電聯盟（WPC）開發而成。Qi得到了120多家公司的廣泛支持，這些公司一直在開發符合Qi認證的產品。Qi能夠實現感應式或充電墊式的充電和近距離（不超過1.5cm）磁共振充電。這些公司都是電子行業的知名廠商，包括LE電子、索尼、諾基亞和韋里遜無線等大公司。

Schatz認為，符合Qi認證的產品不會流行起來，因為為充電墊上的智能手機或其他移動設備充電，或者近距離充電沒有多大優勢。他說：“這幾年來他們一直在竭力推廣這項技術。去商店買只充電墊來，你會看到它其實不是很有用。”

但是Qi不是目前唯一的無線充電規范。高通和三星支持的無線充電聯盟（A4WP）近日表示，其技術工作委員會已經批準了一種更靈活的無線充電規范，有望讓消費者可以使用感應和近距離共振無線充電技術，在眾多兼容的表面上為移動設備充電。

A4WP聲稱，該規范將讓人們更容易為嵌在家具、機器和車輛里面的電氣設備充電。該技術來自高通今年早些時候收購的一家名為WiPower的公司。WiPower聲稱，其無線充電技術的距離比Qi更遠：可達到45mm。

Qi標準無線交流電可以將電力輸送到離電源5mm至40mm不等的設備。

不過，另一家無線充電技術廠商：總部位于新西蘭的Power by Proxi近日宣布，它通過奧克蘭大學的商業化公司UniServices，從這所大學獲得了關鍵的無線充電專利組合。專利組合包括122項專利，適用于便攜式消費電子設備、半導體和電池。

Power by Proxi的聯合創始人兼首席執行官Greg Cross表示，使用Qi規范的設備要求設備放在充電墊上的精確位置，而他公司的“松耦合”無線技術讓多個設備可以同時充電，不管它們放在感應充電墊上的什么位置。

與其他無線充電技術廠商不一樣，Power by Proxi四年前從面向建筑、電信、國防和農業等商業行業銷售大規模系統起家。Cross說：“我們在過去幾年開始與市場調研公司合作時，越來越認識到工業部件市場的潛在規模至少與消費類電子產品市場一樣大。”Power by Proxi現在把精力集中在零售市場上，諸如可以裝AA電池的小型設備。

相比之下，WiTricity的技術可以為數英尺之外的設備充電。到目前為止，很少有公司提供遠距離無線充電技術。2008年，英特爾實驗室演示了有望為移動設備無線充電的芯片技術。英特爾的無線充電技術（WCT）讓用戶只要將智能手機放在筆記本電腦旁邊，就可以通過筆記本電腦為智能手機進行無線充電。上個月，英特爾宣布與集成設備技術公司（IDT）達成合作伙伴關系，共同為WCT產品開發芯片組。英特爾稱，使用該芯片組的產品預計2013年上市。

富士通也宣布，會在今年推出基于磁共振的無線充電系統。不過近日富士通的發言人稱，這項技術方面沒有什么新的進展。

富士通演示能夠通過基于磁共振的無線充電系統為風扇充電。

距離之爭

無線充電聯盟主席Menno Treffers表示，一般情況下，無線充電器的輸電距離與充電線圈的直徑大致相當。所以說，比如10英寸的線圈能夠為最遠10英寸外的設備充電。

據Treffers聲稱，超過相當于線圈直徑的距離后，充電能力“急劇下降”。Power by Proxi公司的Cross同意這一說法，甚至表示：有人竭力聲稱可以為一滿屋的設備無線充電，或者聲稱無線輸電會與無線網絡一樣無所不在，那都是“騙人的”。

Criss說：“我們不認為這是有效地使用電力或安全地使用電力。我們認為這不可能，這有一大堆原因：遠距離輸電所需的線圈直徑，輸電效率會迅速下降到10%或更低。你可以為6英尺外的設備無線輸電，但是收到的電量可能不到10%。”

不過，Schatz對反對者嗤之以鼻。WiTricity的另一款充電開發工具包WIT-2000旨在能夠在不同的距離下輸電，從不足1cm（直接放在充電墊表面上），到總共幾十cm。Schatz說：“我們可以證明，10cm的線圈其充電距離可以達到20、30cm，甚至40cm。如果設備彼此挨得比較近，輸電效率可能高一點；但是挨得比較遠時，輸電效率仍足夠高，非常實用。”