手機(jī)無線充電技術(shù)市場及未來趨勢分析

宋佳昕　史高峰　李蕾

[摘要]目前，手機(jī)用戶已突破全世界總?cè)丝诘?/3，智能手機(jī)變得越來越大眾化，然而手機(jī)電池電量損耗快和充電需繁多充電線卻給消費者們帶來不好的消費體驗。文章針對手機(jī)無線充電技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、技術(shù)分析、市場分析等角度出發(fā)，主要分析電磁感應(yīng)無線電技術(shù)優(yōu)勢與缺陷以及這項技術(shù)能給消費者帶來的便利和該技術(shù)未來及發(fā)展趨勢。同時預(yù)測未來將會在公共場合出現(xiàn)和普及無線充電技術(shù)，很大程度地解決手機(jī)戶外充電需求，使所有“缺電”用戶都能得到方便快捷、即充即用、高效便捷的服務(wù)。

[關(guān)鍵詞]手機(jī);無線充電;電磁感應(yīng);市場分析

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2019.25.061

1前言

隨著人們生活品質(zhì)提高和科技的迅速發(fā)展，以智能手機(jī)為代表的電子產(chǎn)品如雨后春筍般地進(jìn)入了千家萬戶，提高了我們生活水平，也為我們的學(xué)習(xí)、工作、生活帶來便利。近幾年來，智能手機(jī)呈現(xiàn)出功能化、多樣化、人性化的發(fā)展，從生活中的日常聯(lián)系到大型商業(yè)活動，手機(jī)將我們生活的各個環(huán)節(jié)填滿，無一遺漏。伴隨著4G網(wǎng)絡(luò)的普及和5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的開發(fā)，手機(jī)的功能更加豐富，從之前的短信電話簡單幾項功能的普通手機(jī)到現(xiàn)在的看電影打游戲無所不能的智能手機(jī)。雖然手機(jī)的發(fā)展極大地方便了我們的生產(chǎn)生活，但是因功能多樣化所帶來的電池?fù)p耗量急劇增加，使得大部分人每天要最少充一次電。

從目前的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，電池的制作技術(shù)難有突破的進(jìn)展，全世界平均手機(jī)的CPU升級是每月升級一次，而手機(jī)的電池最大容量10年才能翻上一番，并且有相當(dāng)一部分消費者更愿意使用小屏幕手機(jī)，這極大程度上增加了手機(jī)開發(fā)商的開發(fā)難度，除此之外，中國發(fā)達(dá)城市的人均手機(jī)擁有量為兩部（這不包括其他電子產(chǎn)品），并且相當(dāng)一部分人在擁有多款手機(jī)和多種電子產(chǎn)品時，數(shù)據(jù)線更是被隨意亂放和隨意使用。從上述的調(diào)研結(jié)果可以看出，簡單快捷的無線充電技術(shù)是未來發(fā)展趨勢。

2無線充電國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

目前無線充電技術(shù)和專利大部分由國外企業(yè)掌握，整個產(chǎn)業(yè)鏈中，技術(shù)壁壘高、利潤高的芯片部分基本被國外企業(yè)壟斷（約占總利潤的30%），接觸面的磁性材料和感應(yīng)線圈，中外企業(yè)能達(dá)到平分秋色的效果，而利潤最低的模具制造環(huán)節(jié)，主要參與者基本為國內(nèi)廠商，該環(huán)節(jié)的利潤約為5%左右。總體來說國內(nèi)的總體研究起步較晚，主要還停留在理論階段和實驗室范圍內(nèi)，沒有相對成熟的產(chǎn)品，也沒用具有一定特點的產(chǎn)品。

3無線充電技術(shù)分析

無線充電技術(shù)有以下三種主要傳輸電能方式：電磁感應(yīng)方式、電磁耦合方式、磁共振方式。目前，在市場上使用最多的就是電磁感應(yīng)技術(shù)的充電方式，其他兩種技術(shù)復(fù)雜，所需研究攻克問題較多，制造成本較高，所以并未大規(guī)模的在市場上進(jìn)行銷售。下面介紹電磁耦合方式，同樣是利用磁場來產(chǎn)生電能，其相比較電磁感應(yīng)技術(shù)來說，電磁耦合方式具有三方面的優(yōu)勢：充電距離較遠(yuǎn)并有一定的自由度、產(chǎn)品體積更小更易貼附桌子或其他公共場合、電池的溫度提高速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于電磁感應(yīng)技術(shù)的電池。雖然電磁耦合技術(shù)有以上三個優(yōu)點，但是其也有劣勢;成本高、研究開發(fā)支持者少，不利于在市場上大規(guī)模普及等。最后來分析下磁場共振方式進(jìn)行無線充電，它適合具有超遠(yuǎn)距離較大功率的充電需求的充電產(chǎn)品，其轉(zhuǎn)換效率相比較于電磁感應(yīng)式傳輸方式偏低，并且直至目前，安全與健康問題還未解決。目前三種主要的無線充電方式中，傳輸轉(zhuǎn)換效率最高的，性價比最高的就是電磁感應(yīng)式無線充電方式。

文章將側(cè)重于介紹電磁感應(yīng)式無線充電，其原理是利用電磁感應(yīng)技術(shù)傳輸電能方式，即在空間形成變化的電磁場將發(fā)射端的電能傳輸?shù)浇邮斩说氖謾C(jī)電池上，通過電磁感應(yīng)線圈使磁能轉(zhuǎn)化為電能，在這個過程中要求充電設(shè)備和被充電設(shè)備間必須充滿磁場，從而在磁場和線圈中才能產(chǎn)生電流和電壓，最終實現(xiàn)給手機(jī)充電的目的。雖然手機(jī)與手機(jī)間沒有實際接觸，但是通過磁場將兩個設(shè)備進(jìn)行相連接并轉(zhuǎn)化產(chǎn)生“無形的連接線”達(dá)到充電效果。電磁感應(yīng)充電方式的好處，實現(xiàn)一個充電設(shè)備可以給對應(yīng)多個被充電設(shè)備，并且實現(xiàn)成本很低，安全性相比其他兩種充電技術(shù)高得多。

4無線充電消費市場分析

根據(jù)IHS在2015年的統(tǒng)計顯示，無線充電技術(shù)在美國、英國和中國的市場認(rèn)知度為76%，比2014年同期的36%翻了一倍。中國大部分無線充電消費在東部地區(qū)，廣東省為搜索和消費最頻繁的地區(qū)，消費者年齡段50%以上為30～39歲，隨著無線充電技術(shù)便捷性、兼容性等特點日益凸顯，這種新型充電技術(shù)將會越來越受消費者關(guān)注，市場購買量一定會有大幅度提高。

未來的無線充電技術(shù)發(fā)展將從三個方面進(jìn)行展開延伸，第一，產(chǎn)品外觀上做到差異化，消費者的消費需求從被動接受到主動需求，未來的大部分企業(yè)將從產(chǎn)品的外觀著手，將產(chǎn)品融入于消費情景中，給予消費者直觀的消費體驗。第二，未來發(fā)展趨勢支持多臺智能手機(jī)設(shè)備高效率充電。之所以電磁感應(yīng)無線充電技術(shù)能最廣泛地應(yīng)用于市場，是因為其主要特點是電磁感應(yīng)無線充電技術(shù)同時能給多個設(shè)備充電，在未來的咖啡廳、快餐店、KTV等社交場合，這些消費場景將會是大多數(shù)消費者所能接受的。第三，快充的技術(shù)研究。雖然電磁感應(yīng)技術(shù)是高效率低損耗的電能傳輸方式，但是目前無線充電最多只能達(dá)到9W功率實際運行，在這一方面，電磁感應(yīng)充電技術(shù)無疑是緩慢的。

5未來要解決的問題

當(dāng)前無線充電技術(shù)有許多問題還沒能得到很好的解決，主要體現(xiàn)在兩個方面：其一，雖然世界上有了無線充電標(biāo)準(zhǔn)Qi、A4WP、PMA三種，但是這三重標(biāo)準(zhǔn)增加了其產(chǎn)品的不確定性，并且現(xiàn)在開發(fā)使用無線充電技術(shù)的國際和企業(yè)占少數(shù)，很容易出現(xiàn)個別企業(yè)壟斷整個行業(yè)，制定對自己有利自身發(fā)展的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其二，無線充電的傳輸距離以及傳輸效率問題，文中所重點研究的電磁感應(yīng)無線充電技術(shù)因需要產(chǎn)生磁場，由磁場來傳輸電能，雖能節(jié)省成本，保證安全，但是在一定程度上縮短了充電距離，雖然沒有產(chǎn)生物理連接，但是無形的線在束縛著充電手機(jī)，這樣的無線充電會非常“雞肋”。

6結(jié)論

現(xiàn)階段，國內(nèi)外關(guān)于手機(jī)無線充電的技術(shù)還不成熟，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也未能達(dá)到統(tǒng)一。文中指出了三種主流的無線充電技術(shù)。通過實際應(yīng)用和分析選用電磁感應(yīng)技術(shù)，以此實現(xiàn)對手機(jī)進(jìn)行短距離無線充電，并創(chuàng)新的提出無線充電桌的概念，較好地利用了電磁感應(yīng)充電技術(shù)一對多、短時間內(nèi)大部分人學(xué)習(xí)工作場景單一特點。電磁感應(yīng)技術(shù)在現(xiàn)階段家用小型無線充電技術(shù)中較為常用，并且成本較低。雖然使用電磁感應(yīng)技術(shù)給手機(jī)充電，存在充電工作有效距離短，充電時間長、充電效率低等缺陷，但是相信隨著今后新技術(shù)新材料的不斷發(fā)展，手機(jī)無線技術(shù)會有更新更大的突破，從而提高手機(jī)用戶外出或居家使用的便捷性。

參考文獻(xiàn)：

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