磁共振&無線射頻誰才是未來？
1月29日，摩托羅拉和小米不約而同地在同一天發(fā)布了自己的“隔空無線充電”技術(shù)。與目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)上的無線充電相比，顧名思義，“隔空”意味智能設(shè)備可以擺脫需要緊貼“充電板”充電的束縛，從而在一定空間范圍內(nèi)都可實(shí)現(xiàn)持續(xù)充電。盡管這并不是一項(xiàng)新技術(shù)，但兩家手機(jī)廠商的高調(diào)宣傳，似乎讓我們看到了“隔空充電”這項(xiàng)黑科技產(chǎn)品大規(guī)模進(jìn)入市場的可能。
無線充電發(fā)展到今天，在各大終端廠商的推動(dòng)下，已經(jīng)被應(yīng)用到包括智能手機(jī)、智能穿戴等多種設(shè)備上。盡管無線充電的功率，已從最初的5W提高到目前市面上最高的50W，但跟有線充電相近的功率，并不能改變大多數(shù)人對(duì)其“雞肋”的印象。畢竟現(xiàn)階段市面上大多消費(fèi)領(lǐng)域的無線充電，依然需要設(shè)備與充電板進(jìn)行接觸，甚至要擺放到準(zhǔn)確的位置才能正常充電。
不過，人們對(duì)于真正的遠(yuǎn)距離無線充電依舊抱有很大期望。去年愚人節(jié)，OPPO展示過一項(xiàng)“FreeVOOC隔空充電”技術(shù)，可在10米內(nèi)實(shí)現(xiàn)5-10W的穩(wěn)定充電功率。盡管這只是一個(gè)愚人節(jié)的營銷活動(dòng)，但它所受到的關(guān)注也足以體現(xiàn)消費(fèi)者對(duì)于“隔空充電”的期望。
今年1月，摩托羅拉、小米相繼高調(diào)發(fā)布了各自的隔空充電演示視頻；OPPO在2月底的MWCS 2021展會(huì)上，也展示了其最新的隔空充電技術(shù)。
在接受《華強(qiáng)電子》采訪時(shí)，斯普奧汀副總經(jīng)理歐陽慶瀚表示：“斯普奧汀2020年的業(yè)務(wù)較2019年增幅提升比較快，大概有220%，實(shí)現(xiàn)翻倍增長，并且有更多的行業(yè)巨頭與我們進(jìn)行了無線充電合作與探討。”
據(jù)透露，目前奧普斯汀接到的場景基本都是隔空充電的應(yīng)用。歐陽慶瀚還認(rèn)為，未來市場需求會(huì)多數(shù)集中于兩個(gè)方向：以手機(jī)、IoT設(shè)備、智能穿戴為代表的消費(fèi)電子方向；以及以無人機(jī)、機(jī)器人、移動(dòng)式攝像頭為代表的工業(yè)智能制造場景。
事實(shí)上，OPPO在MWCS 2021上展出的隔空充電技術(shù)就是與斯普奧汀合作開發(fā)的。這款隔空充電產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)在十多厘米的立體空間范圍內(nèi)自由進(jìn)行隔空充電，功率達(dá)到7.5W，可以在游戲過程中擺脫線材的束縛，實(shí)現(xiàn)邊充邊玩的真無線體驗(yàn)。
不過，相比于小米與Moto的隔空充電宣稱能夠達(dá)到1米甚至數(shù)米的距離，OPPO這款產(chǎn)品只能為十多厘米范圍內(nèi)的產(chǎn)品供電，實(shí)在有些相形見絀。但事實(shí)上，造成這種差異的原因有很多，但最主要的原因是兩者技術(shù)路線不同。
目前，用于實(shí)現(xiàn)隔空充電的技術(shù)主要有磁共振以及無線射頻兩種，OPPO的隔空充電技術(shù)采用磁共振式，當(dāng)發(fā)射端能量遇到共振頻率相同的接收端時(shí)，就可以通過共振效應(yīng)進(jìn)行電能傳輸。而小米和Moto的隔空充電采用了無線射頻的方式，通過無線電波來傳輸能量，且可以使用不同波段的無線電來獲得不同的充電功率。
談到無線RF充電，就不得不提起Ossia和Energous。早在2013年，Ossia公司就研發(fā)出Cota無線電力傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用智能引導(dǎo)的天線陣列聚焦一束微波發(fā)送給接收組件，不需要任何中介設(shè)備，最遠(yuǎn)的傳輸距離可達(dá)9米。2015年，Energous在CES上展示了遠(yuǎn)距離無線充電發(fā)射器 WattUP，該公司聲稱，WattUp是“唯一可以同時(shí)進(jìn)行基于接觸式的和基于非接觸式的無線充電的、還可以同時(shí)對(duì)多臺(tái)設(shè)備進(jìn)行充電的技術(shù)”。2016年Dialog對(duì)Energous進(jìn)行了投資，并負(fù)責(zé)了WattUP產(chǎn)品的市場、銷售等工作。
雖然無線射頻顯然能夠有更遠(yuǎn)的傳輸距離，更貼近人們想象中的“隔空充電”場景，但在優(yōu)點(diǎn)突出的同時(shí)，缺點(diǎn)也同樣致命。歐陽慶瀚向記者介紹：“磁共振技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是，充電距離覆蓋中遠(yuǎn)距離，最遠(yuǎn)1米；轉(zhuǎn)換效率75%左右，可以一充多；目前唯一的缺點(diǎn)是采用分離式電路實(shí)現(xiàn)，下一步會(huì)往芯片方向發(fā)展。RF射頻技術(shù)充電距離可以做到更遠(yuǎn)，達(dá)到米級(jí)，但傳輸效率很低，不到5%；且用毫米波來傳輸能量，會(huì)造成生物體組織升溫，就像微波爐一樣。”
Dialog半導(dǎo)體公司中國區(qū)總經(jīng)理何凌也認(rèn)同以上觀點(diǎn)，并進(jìn)行了補(bǔ)充：“磁共振式可實(shí)現(xiàn)中遠(yuǎn)距離大功率充電，但對(duì)小型化和共振頻率調(diào)節(jié)難度非常大；RF無線電波式成本較低，可實(shí)現(xiàn)射頻覆蓋范圍內(nèi)的多個(gè)設(shè)備同時(shí)充電，但易受干擾、傳輸效率低，適合于低功率場合。”
當(dāng)然，技術(shù)沒有絕對(duì)的優(yōu)劣之分，更重要的是應(yīng)用場景是否與其特性相適配。何凌認(rèn)為，不同的市場領(lǐng)域會(huì)因充電距離和傳輸功率的差異而對(duì)不同的無線充電技術(shù)有傾向性。當(dāng)然無線充電技術(shù)所面臨的共有技術(shù)壁壘還包括如何解決在充電距離、充電功率增加時(shí)所帶來的輻射問題。
對(duì)于磁共振以及RF兩種技術(shù)的應(yīng)用場景，歐陽慶瀚表示，目前磁共振技術(shù)主要集中給中小功率的消費(fèi)電子、工業(yè)產(chǎn)品充電；RF充電適用于一些很小功率的傳感器且無人場景下的遠(yuǎn)距離充電。
“未來，多種無線充電技術(shù)或?qū)⒉⒋妫髽I(yè)可以選擇適合自身應(yīng)用場景的無線充電技術(shù)。”歐陽慶瀚補(bǔ)充道。
總而言之，無論是磁共振還是無線射頻，兩種實(shí)現(xiàn)隔空充電的技術(shù)其實(shí)都有其局限性。實(shí)際上，Ossia和Energous早已在北美有隔空充電產(chǎn)品上市，但遲遲未能大規(guī)模進(jìn)入市場，顯然有更深層次的原因。
