多家無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)爭艷 應用目標不僅是手機

　　目前市場(chǎng)上至少有四種不同的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，試圖爭搶市場(chǎng)上數十億臺新一代移動(dòng)設備的電源商機，但迄今只有一種技術(shù)達到了進(jìn)駐100萬(wàn)臺裝置的水平──無(wú)線(xiàn)充電聯(lián)盟(WirelessPowerConsortium，WPC)的電磁感應式無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)標準Qi;而分析師預期，到2018年，該技術(shù)領(lǐng)域的贏(yíng)家將可主宰市場(chǎng)規模達7億臺裝置的無(wú)線(xiàn)充電市場(chǎng)。

　　市場(chǎng)專(zhuān)家預期，在目前市場(chǎng)上即將推出的一系列混合式電磁感應/共振(inductive/resonant)無(wú)線(xiàn)充電產(chǎn)品之后，共振式無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)將一統天下;而蘋(píng)果(Apple)則可能會(huì )推出自家無(wú)線(xiàn)充電解決方案。博通(Broadcom)董事長(cháng)暨技術(shù)長(cháng)HenrySamueli表示，無(wú)線(xiàn)充電標準必須統一，該市場(chǎng)才會(huì )真正起飛;他并認為，無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的目標應用不只是智能手機，其真正的成長(cháng)推動(dòng)力將來(lái)自物聯(lián)網(wǎng)(IoT)。

　　IHS分析師RyanSanderson指出，手機與平板仍將是在未來(lái)幾年無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的應用大宗，預期到2016年，至少會(huì )有一家手機大廠(chǎng)在自家生態(tài)系統中整合無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)能力。IHS另一位分析師JasondePreaux則認為，蘋(píng)果應該不想采用市面上現有的無(wú)線(xiàn)充電標準，而將開(kāi)發(fā)自有技術(shù);不過(guò)這會(huì )需要數年的時(shí)間。

　　現在市場(chǎng)上有三種主要的無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)──電磁感應(magneticinduction)式、電磁共振(magneticresonance)，以及鎖定特殊應用的射頻(radiofrequency)式方案。IHS的dePreaux表示，這些技術(shù)的功率大小以及充電時(shí)間其實(shí)都差不多;根據一項測試結果，采用Qi標準的電磁感應式充電技術(shù)充飽GoogleNexus7手機，所花費的時(shí)間是有線(xiàn)充電器的近三倍。

　　有數個(gè)產(chǎn)業(yè)標準組織正主導不同無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的發(fā)展，WPC支持電磁感應與橋接解決方案，A4WP(AssociationforWirelessPower)主推電磁共振方案，還有另一個(gè)PowerMattersAlliance(PMA)也是電磁共振充電方案的支持者;以色列新創(chuàng )公司Humavox則開(kāi)發(fā)出一種稱(chēng)為射頻充電的解決方案。而市場(chǎng)觀(guān)察家認為，在主流技術(shù)塵埃落定之前，還會(huì )有其他的無(wú)線(xiàn)充電新技術(shù)或供貨商可能會(huì )冒出頭。

　　IHS的Sanderson表示，未來(lái)還可能出現提供消費者在無(wú)線(xiàn)充電空間與距離方面更大自由度的新技術(shù)，甚至能與將成為市場(chǎng)主流的電磁共振技術(shù)競爭;射頻充電就是一個(gè)案例。不過(guò)他也指出，技術(shù)進(jìn)展需要數年時(shí)間，而且一旦現有技術(shù)的基礎建設已經(jīng)到位并在這兩年獲得大量采用，新技術(shù)就很難再加入市場(chǎng)競爭。根據統計，去年無(wú)線(xiàn)充電接收裝置出貨量達2,000萬(wàn)臺，其中大部分是電磁感應式產(chǎn)品;Sanderson預期，該市場(chǎng)將在四年內成長(cháng)到7億臺。

　　WPC的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)副總裁JohnPerzow則認為，由于市場(chǎng)仍困惑于各種現有競爭標準，任何一個(gè)標準的發(fā)展速度都無(wú)法更快;而PMA、A4WP、WPC等各種標準之間的差異，讓這些團體很難結合在一起。Perzow指出，這些技術(shù)的通訊協(xié)議接口不兼容，無(wú)法互通。但標準整并是讓無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)無(wú)所不在的必經(jīng)之路。

　　由于Google、三星(Samsung)、諾基亞(Nokia)等大廠(chǎng)已經(jīng)有相關(guān)產(chǎn)品問(wèn)世，電磁感應式無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)目前儼然為市場(chǎng)主流。電磁感應式無(wú)線(xiàn)充電通常采用兩種磁線(xiàn)圈，一個(gè)主線(xiàn)圈內建于充電基座提供交流電磁場(chǎng);另一個(gè)線(xiàn)圈則內建于待充電裝置中，能將電磁場(chǎng)的能量轉換為電流為電池充電。這兩個(gè)線(xiàn)圈結合在一起就形成了變壓器。

　　WPC所推動(dòng)的電磁感應式無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)標準Qi獲得許多大廠(chǎng)支持，Perzow表示，目前市場(chǎng)上采用該標準的裝置已經(jīng)超過(guò)4,000萬(wàn)臺;該組織提供的是緊密耦合的線(xiàn)圈感應式技術(shù)，功率達5W，運作頻率為200~300kHz。Perzow也指出，Qi標準的感應距離最遠為40mm，充電效率則為70%。

　　Qi標準與電磁感應技術(shù)號稱(chēng)可提供受保護的連結，其安全性適合醫療設備使用，射頻干擾度低。不過(guò)電磁感應式無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)也被認為比其他種類(lèi)無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)脆弱且不方便，因為用戶(hù)必須將待充電裝置對準充電座，自由度較低。對此Perzow表示，也許在某方面來(lái)說(shuō)是如此，但Qi并非是一個(gè)永恒不變的產(chǎn)品，而是仍在發(fā)展中的技術(shù)。

　　雖然WPC與Qi目前可說(shuō)是電磁感應式無(wú)線(xiàn)充電的代名詞，WPC在1月份舉行的2014年國際消費性電子展(CES)上，也展示了一種電磁共振式充電技術(shù)WoWz;該技術(shù)能與Qi相容，充電距離最遠可達18mm，充電效率65%。Perzow表示，已經(jīng)推出支持Qi手機的三星，也是投資WPC開(kāi)發(fā)電磁共振式技術(shù)的公司，因此三星有可能將會(huì )在自家手機內建共振式技術(shù)。

　　Perzow預期，2014年將會(huì )有同時(shí)支持PMA電磁共振式技術(shù)與Qi標準的無(wú)線(xiàn)充電產(chǎn)品問(wèn)世，而未來(lái)幾年也將陸續有更多橋接產(chǎn)品誕生：“短期看來(lái)這是可行的，但只要其中某一種標準大幅進(jìn)展，這種并存方案恐怕就不再可行。”

　　同時(shí)是WPC與PMA(現在該組織已經(jīng)與A4WP聯(lián)盟)成員的聯(lián)發(fā)科(MediaTek)，在今年CES首度展示其無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)──同時(shí)支持Qi標準與電磁共振式技術(shù)的雙模無(wú)線(xiàn)充電方案。該系統是能同時(shí)為兩支智能型手機充電的基座，內建單一線(xiàn)圈與單顆IC，鎖定0.5W~15W范圍內的手機應用(參考連結。

　　聯(lián)發(fā)科開(kāi)發(fā)的雙模無(wú)線(xiàn)充電方案，圖左紅色的無(wú)線(xiàn)充電站是采用電磁共振式技術(shù)，圖右的充電板則是采用Qi標準電磁感應式充電技術(shù)(來(lái)源：EETimes/JunkoYoshida)

　　聯(lián)發(fā)科行銷(xiāo)策略總監MarkEstabrook表示，該公司開(kāi)發(fā)的方案能辨識出是哪一個(gè)充電器，然后適當地進(jìn)行充電，適用從藍牙耳機到電動(dòng)車(chē)等產(chǎn)品：“我們認為這算是一種橋接產(chǎn)品解決方案，有助于產(chǎn)業(yè)界從目前主流的電磁感應式無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，過(guò)渡到還需要2~3年發(fā)展時(shí)間的電磁共振式無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)。”

　　高通(Qualcomm)資深產(chǎn)品管理總監、同時(shí)也是A4WP成員的MarkHunsicker表示，支持電磁感應式與電磁共振式無(wú)線(xiàn)充電的雙模橋接式產(chǎn)品是有發(fā)展機會(huì )，但他認為這類(lèi)產(chǎn)品對消費者來(lái)說(shuō)吸引力不高，因為兩種無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)并沒(méi)有很大的共通性，而同時(shí)支持兩種技術(shù)意味著(zhù)需要更多材料與更高成本。

　　IHS的Sanderson表示，雖然產(chǎn)業(yè)界習慣將無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)分為“電磁感應”與“電磁共振”兩種方式，但實(shí)際上這兩種技術(shù)都是由電磁感應技術(shù)衍生：“電磁共振式無(wú)線(xiàn)充電解決方案，是一種經(jīng)過(guò)高度調整的電磁感應解決方案。”電磁共振式充電依賴(lài)相同共振頻率的松散耦合線(xiàn)圈來(lái)傳輸電力，一個(gè)負載電荷的電容板與線(xiàn)圈的某一端相接，就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)共振頻率。

　　支持者認為電磁共振式充電技術(shù)的優(yōu)勢，在于一次能為多個(gè)裝置進(jìn)行充電，而且裝置擺放的位置自由度也較大，待充電裝置與充電座的距離可長(cháng)達10吋，而中間若有中繼器(repeater)，距離還可進(jìn)一步拉長(cháng)。

　　A4WP表示，電磁共振式無(wú)線(xiàn)充電(該組織所推動(dòng)的技術(shù)版本名為Rezence)，能隔著(zhù)40~50mm厚度的表面進(jìn)行充電。

　　A4WP的Hunsicker表示，電磁共振式無(wú)線(xiàn)充電能同時(shí)為多個(gè)不同種類(lèi)的裝置充電，其他競爭技術(shù)雖然在某種程度上也能做到，但并不能滿(mǎn)足所有的需求。而他也強調，其他標準組織紛紛成立電磁共振式技術(shù)工作小組，意味著(zhù)他們也承認未來(lái)電磁共振式無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)將取代電磁感應式無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)。

　　包括三星、德州儀器(TI)、戴爾(Dell)與WiTricity等公司都是A4WP成員，該組織最近宣布與開(kāi)發(fā)電磁感應式無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的標準團體PMA策略聯(lián)盟。Hunsicker指出，市場(chǎng)上將會(huì )看到采用電磁共振式無(wú)線(xiàn)充電的配件產(chǎn)品，例如手機背蓋;而該技術(shù)也可以直接內建于手機。

　　除了電磁感應式、電磁共振式無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，以色列業(yè)者Humavox執行長(cháng)OmriLachman表示：“我們不玩線(xiàn)圈，我們是RF技術(shù);這種方案能提供更大的自由度，不須考慮發(fā)送/接收端的配對，你可以任意開(kāi)發(fā)各種形式的產(chǎn)品、擺脫所有的禁忌。”該公司所開(kāi)發(fā)的RF無(wú)線(xiàn)充電平臺名為Eterna，所發(fā)送的射頻會(huì )透過(guò)名為Nest的充電平臺內建之迷你天線(xiàn)接收器，轉換成直流電。

　　通過(guò)Humavox的技術(shù)，一道2.4GHz無(wú)線(xiàn)電會(huì )可傳送能量到一個(gè)接收器，然后將電壓推向一顆電源管理IC。Lachman表示，其接收器的運作電壓僅7mA，適合助聽(tīng)器等低功耗裝置;該公司的技術(shù)主要鎖定醫療保健與老年人市場(chǎng)。他進(jìn)一步指出，老年人用戶(hù)通常不太會(huì )使用充電技術(shù)，因此最直觀(guān)的方案將會(huì )是無(wú)線(xiàn)充電市場(chǎng)的最大贏(yíng)家。

　　“使用者在操作裝置時(shí)不會(huì )想要學(xué)習更多新技巧，特別是在充電時(shí);”Lachman指出，電磁共振式充電技術(shù)還不夠直觀(guān)，而且該技術(shù)會(huì )有讓很多人望而卻步的電磁波等等問(wèn)題。此外他也認為，RF無(wú)線(xiàn)充電比起線(xiàn)圈式無(wú)線(xiàn)充電，更適合可穿戴式裝置、物聯(lián)網(wǎng)應用，能更容易整合到小型裝置中，不過(guò)目前該方案尚未獲得量產(chǎn)裝置支持。

　　IHS的Sanderson則表示：“采用RF的無(wú)線(xiàn)充電方案在以前也曾經(jīng)出現過(guò)，但第一代的技術(shù)并未獲得廣泛采用;這并不表示在未來(lái)我們不會(huì )看到該類(lèi)技術(shù)卷土重來(lái)。”

　　而Humavox的Lachman也對是否可能產(chǎn)生單一無(wú)線(xiàn)充電標準抱持質(zhì)疑態(tài)度，因為勝出的技術(shù)必須要整合超過(guò)一種以上的標準：“在WPC發(fā)表Qi標準，以及Powermat產(chǎn)品問(wèn)世時(shí)，我們曾聽(tīng)到過(guò)一些類(lèi)似的(標準整合)承諾，而現在電磁共振式技術(shù)領(lǐng)域也有相同的呼聲。也許RF無(wú)線(xiàn)充電不會(huì )是最后的贏(yíng)家，但該技術(shù)確實(shí)能帶來(lái)某些優(yōu)勢--包括能更容易整合到各種不同外形產(chǎn)品內的接收系統。