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细思 | 看似黑科技的无线充电,出道后并没有蹿红

2017-01-05 郭晓宾 吹IP


小编导读:

还记得前几年火热的无线充电技术吗?都说边充电边玩手机的人就像被拴住的狗,无线充电也许可以替你避免这个尴尬的比喻。从理论上来说,这一技术的出现将为人们使用手机提供巨大便利。但现实情况是,有关无线充电技术标准的争论已经在业内持续了五年之久,并始终没有最终确定下来。


无线充电技术刚被大家知晓的时候,大家都是将其作为一种高大上的技术。想像一下当你在咖啡厅或者公众场合随手将手机放在桌子上就可以完美充电,或者手机只要进入无线充电范围内就可以自动充电,就免去需要在各个地方去找充电口然后再被充电线束缚着的麻烦。

但是想像总是美好的,现实总是残酷的,最起码现在是比较残酷的,无线充电近两年又逐渐地淡出了人们的视线,渐渐地迷失了自己。为何?请听我娓娓道来。

无线充电,又称作感应充电、非接触式感应充电,是利用近场感应,也就是电感耦合,由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置,该装置使用接收到的能量对电池充电,并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以电感耦合传送能量,两者之间不用电线连接,因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。

目前主流的无线充电协议共有标准有三种

1

Qi标准

Qi标准采用了最为主流的电磁感应技术,它比较适合功率较小的电子产品的无线充电,例如手机、笔记本等。目前有很多利用此标准的无线充电产品,例如,三星Galaxy S4,戴尔Venue 7等。

2

Power Matters Alliance(PMA)标准

PMA标准也是采用了电磁感应技术,它是由Duracell Powermat公司发起的,目前已经有AT&T、Google和星巴克三家公司加盟。

3

Alliance for Wireless Power(A4WP)标准

A4WP标准采用谐振耦合技术,并且新的标准已经允许给20-50瓦之间的设备充电,这样就可实现为笔记本进行无线充电。

加入此标准的已有100多家,其中英特尔是最大的推动商之一。英特尔曾表示预计第一台无线充电笔记本将在今年亮相,并且此前也展示过一些无线充电的原型机。


图1  无线充电相关专利年申请趋势

通过在数据库中检索到和无线充电相关的专利为607件,图1为相关专利的年申请趋势。

从图中可以看出,无线充电技术一直处于专利申请量增长趋势,技术处于发展期,企业其实一直在进行相应的无线充电的方面的研究。近两年数据是由于公开滞后导致与实际不符。


图2  专利申请量排名前二十的申请人

图2示出专利申请量排名前二十的申请人以及相应的进入退出情况,申请人是按专利申请量从上到下排序,其中标红部分是在2005-2011年的申请人未在2012年-2015年出现,标绿部分是2012-2015年相对2005-2011年新出现的申请量排名靠前的申请人,其他部分是在这十年里申请量都排在前20的申请人。

苹果在这十年里的专利申请量都排在前三,说明无线充电技术应用到笔记本、平板、手机领域一直是他们关注研发的对象。

联想在2012-2015年的申请量居于第一,对无线充电技术的研发投入大。

另外,WISTRON和FOXCONN在2012-2015的申请量排名也是比较靠前,表明他们也一直在进行无线充电技术相应的研究。


图3  无线充电专利年技术布局情况


对于无线充电技术,企业关注比较多的是涉及的散热、辐射、距离、大小等问题,通过对无线充电技术相关专利的简单标引得出以下年技术布局图。

图3示出相关专利所采用的技术手段的专利布局情况,可以看出,通过电路设计达到无线充电解决散热、辐射、距离、大小等问题是主流路线,每年都有10件左右的申请量。

关于无线充电装置中磁性元件的设计比如采用特殊材料的磁片和磁膜可以达到轻薄、解决散热和辐射等问题也非常受关注,还有通过对线圈的排列以及布置设计达到空间自由,解决距离小和降低辐射等也是一个技术路线发展方向。该技术手段在2014年申请量为7件,明显升高。通过散热元件设计,比如电路添加散热层也可以解决散热问题。


图4  相关技术联盟的信息


图4示出目前行业内几种技术路线的新闻信息。自从2007年6月7日麻省理工大学的研究团队在《科学》杂志的网站上发表了被其称为“无线电力”的研究成果后,关于磁共振新的无线充电受到了大家的关注。

此时,对于WPC联盟的QI标准实现了商用化,并成熟应用于手机等小功率设备上。随着A4WP联盟的研究,其技术标准已经升级,所支持的充电功率增加到50瓦,这意味着笔记本电脑、平板等大功率设备,也可以实现无线充电。

越来越多的笔记本厂商开始加盟A4WP阵营,像联想、戴尔等。 戴尔加盟了A4WP阵营后表示,将生产新一代超极本,此超极本使用了英特尔的低功耗处理器来降低笔记本本身的功耗,从而可以更好地使用A4WP提供的技术升级标准。


综合以上所有的分析,可以看出,近两年无线充电淡出人们视野的主要原因还是标准不统一,难以实现商业化;无线充电覆盖范围小,电能转化率低;无线充电的辐射较大。虽然目前很多企业仍在对无线充电技术进行研究,但由于技术发展得还不是很成熟,仍存在很多的问题亟待解决。只能说无线充电是便携电子设备领域发展的未来趋势。



作者简介:郭晓宾 ,专利分析师,爱踢足球的工科男。


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