手机“真隔空充电”现实“骨感”业内人士称十年内恐难落地


手机“真隔空充电”现实“骨感”业内人士称十年内恐难落地
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集微网报道近年来 , 以RF(射频)为代表的无线电波式隔空充电技术 , 因最为接近人们对于手机无线充电的期待而广受关注 。 日前 , 小米、MOTO相继进行了相关技术的展示 , 似乎预示着手机“真隔空充电”时代的即将到来 。
但据集微网调查了解 , 因效率、安全、成本等多方面原因 , 实现数米距离内 , 移动状态下对于智能手机的“真隔空充电”(保证一定充电功率 , 如5W以上) , 仍然是仅存在于实验室中的美好幻梦 , 行业人士给出的悲观预期是:十年内难以实现真正落地 。
随着无线充电技术的创新演进 , 标准的逐渐完善 , 其应用的边界也在不断拓展 。 虽然对于手机而言隔空充电的现实“骨感” , 但在IoT、工业在内的一些垂直细分场景中 , 磁共振、RF等中远距离无线充电技术正不断挖掘出新的增长空间 。
RF无线充电的三道坎
在目前主流的四种无线充电方式中 , 从磁感应式 , 到磁共振式(低频、高频) , 再到RF射频式 , 无线充电的距离逐渐增加 。
人们期待像使用Wi-Fi网络那样 , 摆脱充电板和距离的限制 , 便利地在家中、办公室实现对于手机的随时、随处供能 , 这一愿景被视为无线充电的3.0时代 。
RF射频无线充电技术因最为接近这一愿景而被寄予厚望 。 相比于目前最为成熟的Qi磁感应技术 , 较为“低调”的磁共振技术 , RF射频无线充电技术方式显得高调而活跃 , 至少在十年前 , 相关技术公司已经是CES上的“吸睛”的常客 , 几乎每一年也都会有相应的技术发布或演示 。
因此 , 日前无论是小米还是MOTO演示的“隔空充电”技术 , 在无线充电领域的行业人士看来 , 远没有网友那般激动 。 信标天线、144根天线阵列、毫米波等并非新鲜的技术 , 在过去几年国外公司推出的技术产品中均有涉及 。
但差不多将近十年的时间 , RF对于手机实现无线充电 , 只在新闻报道、实验室和演示间“开花” , 但却无法在商用领域“落地结果” , 重要原因在于 , RF无线充电技术始终难以跨越效率、安全和成本三方面的鸿沟 。
能量在传递过程中会存在衰减 , 衰减幅度和所经过的距离的立方成反比 。 美国RF无线充电方案厂商Ossia曾经做过演示 , 发射端发射10W功率 , 在1米处的接收端获得1W功率 , 超过该距离 , 接收功率下降到毫瓦 , 最终下降到微瓦 。
RF无线充电的效率只有10%左右 。 由于充电效率低 , 带来的另一问题便是 , 如果实现数米范围外保证正常使用的充电功率(如5W) , 那意味着发射端将达到非常高的发射功率 , 这会超出目前全球大多数国家的安规范围 。
此外 , 采用RF方式的方案造价不菲 。 虽然采用毫米波频率会使发射端的尺寸减少 , 较线圈相比PCB天线成本降低 , 但一位射频从业人士告诉集微网 , 这种小型相控阵雷达阵列的设备在高校实验室中的组件费用都要过万 , 毫米波的PA成本也非常高 。

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以近年来活跃在CES展会上的美国无线充电厂商Ossia为例 , 其发射端产品Cota5年前的价格约在1500美元左右 , 现在的价格仍需几百美元 。

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遗憾的是 , 在小米和MOTO有限的演示中 , 均未对RF无线充电技术在效率、发射功率以及成本三方面进行有效说明 。 小米虽然明确了数米范围和5W的充电功率 , 但也展示了其发射端高功率设备的庞大体积 。 MOTO虽然强调符合安全范围 , 但其接收端的功率却未知 , 双方在这些问题上的讳莫如深 , 也侧面说明了对于目前射频方式实现对于手机的远距离无线充电 , 仍有诸多尚待突破的瓶颈 。
手机“真隔空充电”十年恐难落地
多年来 , 国外厂商一直试图通过技术创新去改进RF无线充电存在的问题 。

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以上文提及的Ossia为例:为了减少发射端的能量损耗以及辐射 , 采用了144根相控阵天线的波束赋形技术 , 形成单一的发射通道;为避免长时间处于辐射状态 , 通过接收端设置信标信号同发射端进行“握手”达成能量传送的启动;能量传送过程通过墙壁反射等方式 , 绕过人体实现不受阻碍等等……
但无论如何 , 始终绕不开效率、安全以及由此带来的成本问题 。 近年来也少有企业能够通过FCC(美国联邦通信委员会)相关电磁辐射安全方面的认证 。 通过多年努力 , Energous、Ossia等企业虽然拿到了FCC的认证 , 但商用范围仅限于商用和工业(1米范围内提供1瓦电力) 。