無(wú)線充電啟航：擺脫線纜束縛成公眾需求

　　無(wú)線充電聯(lián)盟(WPC)主席曼諾•特里夫斯與一眾嘉賓按動(dòng)手中的激光筆，當(dāng)激光束打在綠色按鈕上，一個(gè)大大的“Qi”字標(biāo)志被點(diǎn)亮。在8月31日于北京舉辦的無(wú)線充電技術(shù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)“Qi”首發(fā)儀式上，這個(gè)模仿無(wú)線充電過(guò)程的動(dòng)作，讓人聯(lián)想到美國(guó)麻省理工學(xué)院的著名實(shí) 驗(yàn)：2007年6月，馬林•索爾賈希克領(lǐng)導(dǎo)的麻省理工學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)給一個(gè)直徑60厘米的線圈通電，點(diǎn)亮了2米之外連接在另一個(gè)線圈上的60瓦燈泡。

　　該實(shí)驗(yàn)在美國(guó)《科學(xué)》雜志上發(fā)表后，引起巨大反響，使得電磁感應(yīng)發(fā)電這項(xiàng)誕生于100多年前的技術(shù)，再度進(jìn)入大眾視線，點(diǎn)燃了市場(chǎng)對(duì)無(wú)線充電技術(shù)的熱情。

　　Powercast、WildCharge和Powerbeam等多家專門從事無(wú)線充電產(chǎn)品開發(fā)的公司相繼浮出水面，馬林•索爾賈希克也成立了一家名為WiTricity的公司，繼續(xù)推進(jìn)無(wú)線充電技術(shù)的改進(jìn)和商業(yè)化。

　　2008年12月17日，WPC應(yīng)時(shí)而生。不過(guò)，與麻省理工學(xué)院的實(shí)驗(yàn)方向不同，WPC認(rèn)為遠(yuǎn)距離無(wú)線充電沒(méi)有效率，倡導(dǎo)近距離電磁感應(yīng)技術(shù)。

　　作為飛利浦公司標(biāo)準(zhǔn)化部門主管，WPC主席曼諾•特里夫斯希望將已經(jīng)在飛利浦電動(dòng)牙刷上實(shí)現(xiàn)商用的無(wú)線充電技術(shù)，應(yīng)用在更為普遍的設(shè)備和領(lǐng)域中。

　　技術(shù)比拼

　　“充電牙刷主要是應(yīng)用電磁感應(yīng)技術(shù)，而麻省理工大學(xué)的實(shí)驗(yàn)來(lái)自電磁諧振原理。”中國(guó)科學(xué)院電工研究所前沿探索部顧問(wèn)童建忠告訴《財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊》 記者，“一直應(yīng)用于傳遞信息的無(wú)線電波，也是無(wú)線能量傳輸?shù)囊环N方式。利用天線實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收無(wú)線電波方式可實(shí)現(xiàn)80%以上的傳輸效率。此外，還可以靠激 光束傳輸，但應(yīng)用難點(diǎn)在于激光束需要有固定通道。”

　　不過(guò)，在目前無(wú)線充電主要的幾種方式中，最為常見(jiàn)的還是電磁感應(yīng)技術(shù)。“類似于傳統(tǒng)的變壓器，通過(guò)初級(jí)和次級(jí)線圈的互感作用產(chǎn)生電流。”童建忠介紹說(shuō)，當(dāng)兩個(gè)線圈距離很近時(shí)，其中一個(gè)產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布，將在空氣中與另一個(gè)線圈勾連起來(lái)，感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)功率的傳遞。

　　而當(dāng)線圈間距逐漸增大時(shí)，磁場(chǎng)能量會(huì)隨距離的增加而衰減，傳輸隨之受到影響，直到不再發(fā)生感應(yīng)。而利用電磁諧振原理，可在稍遠(yuǎn)的距離上實(shí)現(xiàn)磁耦合，使得兩個(gè)振動(dòng)頻率相同的物體之間高效地傳輸能量。

　　在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中，馬林•索爾賈希克小組還使用了諧振天線。當(dāng)發(fā)射端通電時(shí)，并不會(huì)直接向外發(fā)射電磁波，而是在周圍形成一個(gè)非輻射的磁場(chǎng)，用來(lái)與 接收端聯(lián)絡(luò)并激發(fā)諧振。一旦發(fā)射端與接收端頻率相同，就會(huì)形成一個(gè)諧振系統(tǒng)，能量可以在系統(tǒng)內(nèi)部傳輸，而不會(huì)對(duì)外面的物體產(chǎn)生影響。這同時(shí)解決了傳輸能量 時(shí)的損耗問(wèn)題。

　　2007年的公開演示中，利用電磁諧振原理實(shí)現(xiàn)的無(wú)線充電效率只能達(dá)到40%。

　　2008年8月，在英特爾開發(fā)者論壇(IDF)上，約書亞•史密斯領(lǐng)導(dǎo)的研究小組向麻省挑戰(zhàn)，將基于電磁諧振技術(shù)的無(wú)線充電傳輸效率提升到75%。而馬林•索爾賈?？艘搽S即宣稱已將傳輸效率提高到了90%，下一步研發(fā)目標(biāo)將轉(zhuǎn)向縮小線圈體積，同時(shí)增加傳輸距離。

　　隨著無(wú)線充電成為技術(shù)比拼的擂臺(tái)，各種無(wú)線充電產(chǎn)品也成為各種消費(fèi)電子展上的常客。從戴爾Latitude Z筆記本的無(wú)線感應(yīng)充電基座，到微軟uPad無(wú)線充電板裝置;從Palm Pre手機(jī)無(wú)線充電底座，到海爾“無(wú)尾”概念電視。各大消費(fèi)電子廠商都在嘗試引入無(wú)線充電功能。

　　而無(wú)論電磁感應(yīng)還是諧振技術(shù)，得以實(shí)現(xiàn)的基石，都來(lái)自于邁克爾•法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)理論，以及1890年尼古拉•特斯拉確立的無(wú)線輸電構(gòu)想。