無線充電的春天

馬迪

環視著地鐵車廂里那些對著手機戳戳點點的人們，我常納悶他們是不是和我一樣，有著“一日一充”的煩惱。

不止手機，其他許多移動智能終端的電池續航能力都令人頭疼，當疲憊了一天迫不及待想要上床入眠，卻還得強撐著為一堆電量不足的電子產品充電；當整裝待發準備外出旅游時，總得帶上一大堆電池電線充電器。更糟糕的是，有時要么是明明帶了充電器，卻找不到電源插口……

不，這不是我們想要的生活。

在目前電池技術還未出現重大突破的情況下，無線充電技術的春天正在走近。這種技術帶來的便利不言而喻：不受插座和線纜束縛，也使不同品牌配置不同充電器的時代宣告結束，電子產品的完全密封和防水性能也成為可能。

原理來自19世紀

1820年，丹麥物理學家漢斯·奧斯特發現電流可以產生磁場，即電流的磁效應；1831年，英國物理學家邁克爾·法拉第總結出電磁感應定律。這兩個偉大的發現，不僅揭示了電和磁的統一，還證明了它們之間可以相互轉化。因此，無線充電的原理非常簡單：發送端連接有線電源并產生電磁波，接收端感應發送端的電磁波從而產生電流。

其實早在1890年，物理學家兼電氣工程師尼古拉·特斯拉就已經在著手進行無線輸電試驗。這位美國籍的克羅地亞人，一生最大的抱負，即為實現全球電力的無線傳輸。

1900年，特斯拉籌建了高達29米的沃登克里佛廣播塔（Wardenclyffe Tower），試圖實現遠距離的無線電力傳輸。由于當時技術尚不成熟，以及免費傳播并獲取電力的想法顯然威脅到了某些人的利益——特斯拉的試驗受到了強力阻撓，沃登克里佛廣播塔也被強行拆除。雖然這項實驗最終以失敗告終，但是特斯拉卻通過它成為了現代無線電通訊的鼻祖。

事實上，從低頻波到宇宙射線，我們周圍充斥著各種電磁波，它們都攜帶著或多或少的能量。在不少物理學家看來，人們要做的或許僅僅是找到合適的辦法接收和利用這些能量。既然原理并不復雜，為什么使用該類技術的無線充電器普及這么困難呢？簡單地說，最大障礙就在“傳輸距離”方面。

眾所周知，傳輸電力即便通過金屬線路傳輸，距離遠了也會產生相當大的線路損耗，更別提通過空氣傳輸了——距離增大以后感應的能量會迅速減少。電磁波的傳播沒有定向性，而且傳輸效率過低，因此，無線電力傳輸一直沒能取得太多的進展。

令人期待的Qi標準

2008年12月17日，全球首個推動無線充電技術標準化的無線充電聯盟（Wireless Power Consortium）正式成立。2010年8月正式推出Qi1.0標準，作為低功耗便攜式電子設備充電的國際標準。

正如藍牙是短距離交換數據的標準、WiFi是無線網絡的標準，Qi正在成為無線充電的通行標準和代名詞。自發布以來，Qi已經演進到1.0.3版本，目前主要支持低功率設備，功率最高5W。

Qi是通過在手機中加裝電磁感應裝置和控制芯片來實現無線充電的，當然，一個可接公共電源的無線充電站也必不可少——它類似一個托盤，只需將支持Qi的移動設備放在其上即可充電。獲得聯盟認證、帶有“Qi”標識的不同品牌的手機都可使用，不用做任何配對設置，簡單高效，無需線纜。

在測試中，Qi的充電效率與有線充電方式非常接近，達到了70%以上，可廣泛應用于手機、MP3、照相機等手持低功率設備中。而筆記本電腦、上網本等的中等功率無線充電標準正在研發之中。

在遠景計劃中，WPC計劃將Qi充電站植入到家庭、汽車、火車等各個公共場所，從而讓消費者可以隨時隨地、方便快捷地享受無線充電帶來的無限便捷。

也許有人會擔心電磁輻射問題。一般來說，電子產品都有固定工作頻率，頻率越高，輻射越大。常見的小家電如電動剃須刀、電熨斗、咖啡機、加濕器、電吹風等，工作頻率一般在50~60HZ左右，屬于超低頻產品，對人體的健康影響最小。根據WPC的規范文件顯示，目前無線充電產品的工作頻率同樣設定在50~60HZ這一范圍，理論上其電磁輻射水平和普通小家電相當。

未來，無線充電技術將這樣改變我們的生活：

當你工作時，手機放在辦公桌上，它在自動充電；在咖啡廳、賓館，甚至廁所，你都可以隨時為各種電子產品充電，“電量不足”將是一件奇怪的事。家里的天花板上裝上一塊電能發射器，電視機、洗衣機、電磁爐都會自動接收電能，連孩子玩的遙控汽車都不再需要電池。

你可能已經發現了，無線充電的未來，準確地說，應該叫“無線供電”，也就是一邊傳輸一邊使用，不需要任何類似于電池的電量存儲設備，更不需要提前充電了。到那時，電線、插線板、電池都可以消失了。我們甚至感受不到電的存在——它就像空氣一樣，無拘無束，近在咫尺。