關(guān)于下一代iPhone的各方面猜測(cè)，一直是熱點(diǎn)話題之一。其中，對(duì)iPhone要采用無(wú)線充電技術(shù)更是傳的沸沸揚(yáng)揚(yáng)。雖然傳聞iPhone研發(fā)無(wú)線充電技術(shù)已久，但iPhone官方一直未對(duì)外公布過(guò)相關(guān)進(jìn)展，卻反而引得外界更加期待。不過(guò)，iPhone近日獲得了一個(gè)有關(guān)無(wú)線充電技術(shù)的專利，進(jìn)一步印證了外界對(duì)這一功能的猜想。
此前，iPhone曾在2月份加入了Wireless Power Consortium（無(wú)線充電聯(lián)盟），此舉被外界理解為iPhone 8支持無(wú)線充電的重要標(biāo)識(shí)表記標(biāo)幟。無(wú)線充電技術(shù)不只受到iPhone青睞，三星、黑莓、MOTO都有部分型號(hào)支持這一技術(shù)，盡管比例還不是太高，但也代表著手機(jī)充電方式的一種發(fā)展標(biāo)的目的。
無(wú)線充電，這個(gè)聽上去高大上的技術(shù)究竟是從何而來(lái)？怎樣才能實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電？現(xiàn)在的發(fā)展?fàn)顩r如何？對(duì)現(xiàn)如今的市場(chǎng)而言，它有哪些優(yōu)點(diǎn)能為人們所用，又有哪些特點(diǎn)是會(huì)阻礙這一行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的？未來(lái)，這一技術(shù)又能否給手機(jī)行業(yè)帶來(lái)革新呢？
一、無(wú)線充電由來(lái)已久，種類多樣各有側(cè)重
說(shuō)到無(wú)線充電技術(shù)的起源，可上溯至19世紀(jì)末期。因?yàn)殡娔艿纳a(chǎn)地與使用地之間往往距離很遠(yuǎn)，彼時(shí)有線的輸配電系統(tǒng)尚未建立，因而早期的科學(xué)家們希望能用無(wú)線的方法將電能運(yùn)送到使用地，由此催生了無(wú)線電能傳輸技術(shù)。
許多科學(xué)家都針對(duì)這個(gè)領(lǐng)域做了研究，最為著名的是尼古拉·特斯拉。這是位電氣工程師及物理學(xué)家，埃隆·馬斯克創(chuàng)辦的特斯拉公司便是以他命名。這是一位在無(wú)線電領(lǐng)域做出了杰出貢獻(xiàn)的人，也是位神秘人物。
他不但發(fā)明了直流電和交流電，據(jù)說(shuō)還制造了通古斯大爆炸，甚至有人認(rèn)為他是疑似穿越者。之所以今天鮮少有人知道他的功績(jī)，是因?yàn)槠涑晒粓?bào)答地隱藏和埋沒(méi)了，但隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及、環(huán)境的惡化以及時(shí)代的變遷，特斯拉的名字與成就又再次被挖掘出來(lái)。
再由傳奇發(fā)明者說(shuō)回技術(shù)自己。早先這種傳輸技術(shù)都是以km為計(jì)量單位的遠(yuǎn)距離大功率的電能傳輸，然而，以此為目的開展的無(wú)線電能傳輸技術(shù)皆以失敗告終。不過(guò)，相關(guān)的基礎(chǔ)理論研究卻由此延展開來(lái)。直至100多年后的今天，我們回頭去看當(dāng)年的無(wú)線電能傳輸尺度，會(huì)發(fā)現(xiàn)仍難以將其變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
到近代以后，無(wú)線電能傳輸?shù)男枨笾饾u被無(wú)線充電需求所取代，即m級(jí)或更近距離的電能傳輸。
而近代無(wú)線充電技術(shù)的崛起，離不開幾個(gè)先決條件。
首先，電網(wǎng)系統(tǒng)漸趨完善。在全球絕大多數(shù)國(guó)家，作為基礎(chǔ)設(shè)施的電網(wǎng)經(jīng)歷了幾十或上百年的發(fā)展，都較為完善。電能也不再像以前一樣稀缺，基本上有人的地方就有電能供應(yīng)。因而那種跨區(qū)域的長(zhǎng)距離無(wú)線電能傳輸?shù)男枨笠讶幌?，近距離電能供應(yīng)成為新的需求。
其次，電源技術(shù)得以發(fā)展。20世紀(jì)60年代，電力電子以專門學(xué)科的姿態(tài)出現(xiàn)。而太空競(jìng)賽刺激了航天電源的需求，使電源技術(shù)得到了進(jìn)一步完善。經(jīng)過(guò)幾十年的時(shí)間，開關(guān)電源理論以及半導(dǎo)體器件的制作工藝均得到了很大的發(fā)展。如今，人類能夠更容易地實(shí)現(xiàn)高頻開關(guān)電源，獲得更好的功率密度和更高的電源效率。
最后一點(diǎn)很重要，即區(qū)域內(nèi)無(wú)線充電需求的提升。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅速崛起，各類智能終端的需求急劇擴(kuò)張。人們?cè)趯?duì)智能設(shè)備的網(wǎng)速、外不雅觀、屏幕、效果等方面要求更高的同時(shí)，對(duì)智能設(shè)備的電能需求也不停加劇。但因電池技術(shù)的限制，續(xù)航能力一直是用戶痛點(diǎn)。
這不禁讓人懷念功能機(jī)時(shí)代，那時(shí)隨便一個(gè)手機(jī)電量都能支撐一星期。到智能機(jī)時(shí)代，電池容量增加了3倍，但續(xù)航能力卻大幅下降。因此，無(wú)線充電作為一種簡(jiǎn)易可行的智能設(shè)備充電方式愈發(fā)受關(guān)注。
有趣的是，無(wú)線充電領(lǐng)域的學(xué)術(shù)界并不太關(guān)注智能手機(jī)這類小功率消費(fèi)類電子產(chǎn)品，而更多的是關(guān)注大功率等級(jí)的如電動(dòng)汽車領(lǐng)域的無(wú)線充電技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，這與主流汽車廠商為高校的研究提供經(jīng)費(fèi)有關(guān)。然而，就市場(chǎng)端而言，消費(fèi)類電子行業(yè)的變革與發(fā)展速度明顯比汽車行業(yè)快得多。
從誕生到如今這一個(gè)多世紀(jì)，汽車雖然也有一些厘革和發(fā)展，但并無(wú)什么素質(zhì)上的變革。反不雅觀消費(fèi)類電子市場(chǎng)，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)可以用“慘烈”二字形容，這也促使新技術(shù)在這一領(lǐng)域會(huì)更加快速地得到大規(guī)模應(yīng)用。
目前，無(wú)線充電技術(shù)有多種實(shí)現(xiàn)方式，常見的有磁場(chǎng)感應(yīng)、磁場(chǎng)共振、電場(chǎng)感應(yīng)與電磁波幾種。不過(guò)，目前最常用的是前兩種。
第一種是目前市面上主流的無(wú)線充電技術(shù)，即磁感應(yīng)原理。這一技術(shù)相當(dāng)悠久，最典型的代表就是“變壓器”。
