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[導(dǎo)讀] 智能手機(jī)與穿戴式產(chǎn)品將加速無(wú)線充電市場(chǎng)成長(zhǎng)。因受限于成本、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格等因素影響,無(wú)線充電導(dǎo)入終端產(chǎn)品情況不如預(yù)期。然而,隨著新一代智能手機(jī)規(guī)格發(fā)布及穿戴式產(chǎn)品成長(zhǎng)飛速,無(wú)線充電有望搭上這波浪潮,未

智能手機(jī)與穿戴式產(chǎn)品將加速無(wú)線充電市場(chǎng)成長(zhǎng)。因受限于成本、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格等因素影響,無(wú)線充電導(dǎo)入終端產(chǎn)品情況不如預(yù)期。然而,隨著新一代智能手機(jī)規(guī)格發(fā)布及穿戴式產(chǎn)品成長(zhǎng)飛速,無(wú)線充電有望搭上這波浪潮,未來(lái)市場(chǎng)可望加速爆發(fā)。

今年才推出iPhone 7,有關(guān)iPhone 8的討論就隨之而來(lái)。十周年版的iPhone 8在設(shè)計(jì)上將如何力求創(chuàng)新,也為各界所樂道。其中,傳聞已久、內(nèi)建無(wú)線充電的功能雖已不是第一次出現(xiàn),但隨著蘋果逐步簡(jiǎn)化孔線的設(shè)計(jì)趨勢(shì),iPhone 8導(dǎo)入無(wú)線充電功能似乎不無(wú)可能。

無(wú)線充電導(dǎo)入手機(jī)市場(chǎng)限制重重

剪掉電子設(shè)備的電源線,一直被認(rèn)為是一件很「酷」的事,但為何出貨排名前十名的手機(jī)業(yè)者中,只有三星(Samsung)將無(wú)線充電置入高階手機(jī)中呢?其主要原因包含:

1.置入成本高:目前若要加入無(wú)線充電功能,手機(jī)中的接收端(RX)須增加3∼5美元,而發(fā)射端(TX)須增加8∼12美元,確實(shí)對(duì)手機(jī)業(yè)者造成不少的壓力。

2.發(fā)熱問題:無(wú)線充電因?yàn)樾瘦^差,一般轉(zhuǎn)換率于70∼75%,剩余消失的能源,會(huì)轉(zhuǎn)換成熱能,而一些手機(jī)由于較易發(fā)熱,造成消費(fèi)者負(fù)面評(píng)價(jià)。

3.對(duì)位問題:理想中的無(wú)線充電應(yīng)該像Wi-Fi一樣,當(dāng)消費(fèi)者進(jìn)入這個(gè)空間后,就應(yīng)該可以收到能量;但以目前的技術(shù),皆須要放在某一個(gè)小小的平面上,且對(duì)不準(zhǔn)就無(wú)法充電。

4.無(wú)線充電不能用于金屬機(jī)殼中:目前高階手機(jī)仍以使用金屬機(jī)殼為主流,然而因?yàn)榇鸥袘?yīng)的特性,導(dǎo)致金屬機(jī)殼無(wú)法使用此功能;磁共振雖號(hào)稱可破解此問題,但目前尚未有產(chǎn)品量產(chǎn)。

5.專利及權(quán)利金問題:各家廠商于近年不斷地申請(qǐng)無(wú)線充電相關(guān)的專利,看似風(fēng)平浪靜,底下卻是暗潮洶涌,等待出貨量暴增后,成為手里的籌碼。目前WPC對(duì)外宣布,RX沒有專利及權(quán)利金問題,而部分IC供貨商,如恩智浦(NXP)/德州儀器(TI),宣布出貨中的IC皆有支付權(quán)利金給Fulton;AFA則是生產(chǎn)廠須支付權(quán)利金給方案商(如Qualcomm、WiTricity)

6.聯(lián)盟宣傳不足:聯(lián)盟靠收取會(huì)員年費(fèi)來(lái)支持營(yíng)運(yùn),然而光是支付各大展覽,以及基本營(yíng)運(yùn)開銷已相當(dāng)吃緊,更別提花大筆金錢來(lái)宣傳聯(lián)盟品牌給終端消費(fèi)者。另外聯(lián)盟Logo遭到仿冒問題嚴(yán)重,并沒有專門的人來(lái)處理,讓市場(chǎng)上充斥著不良或是有瑕疵的產(chǎn)品,造成消費(fèi)者對(duì)于無(wú)線充電的使用經(jīng)驗(yàn)不良,無(wú)形也影響了無(wú)線充電的發(fā)展。

7.兩大陣營(yíng):有競(jìng)爭(zhēng)固然是好事,但是雙方陣營(yíng)開始相互的攻擊對(duì)方,讓手機(jī)業(yè)者對(duì)于兩陣營(yíng)所提的技術(shù)疑慮皆有所顧忌,惡性循環(huán)下,干脆先把無(wú)線充電功能從手機(jī)里抽掉。

磁感應(yīng)/磁共振為無(wú)線充電兩大主流技術(shù)

客觀地來(lái)說,過去幾年中,對(duì)于無(wú)線充電功能躊躇觀望的廠商其實(shí)不止蘋果一家。許多業(yè)者也都推出試驗(yàn)性的機(jī)種,來(lái)供內(nèi)部評(píng)估,卻由于上述幾點(diǎn),而胎死腹中,其中缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)被認(rèn)為是最大的制約因素。目前無(wú)線充電市場(chǎng)上商用程度比較高的技術(shù)方案共兩種:磁感應(yīng)與磁共振,也因此發(fā)展出兩大標(biāo)準(zhǔn)陣營(yíng)。

磁感應(yīng)技術(shù)顧名思義,是利用電磁感應(yīng)的原理,從初級(jí)線圈中的AC電流產(chǎn)生磁場(chǎng),并通過磁場(chǎng)在臨近的次級(jí)線圈中形成感應(yīng)電流,由此完成能量的「隔空」傳遞。支持此一技術(shù)的陣營(yíng)是WPC(Wireless Power ConsorTIum),WPC所推出的Qi標(biāo)準(zhǔn)近年也取得了不俗的商用推廣成績(jī)。由于磁感應(yīng)技術(shù)充電時(shí),初、次級(jí)線圈間需要盡可能靠近貼合,充電距離短,所以也被稱為「緊耦合」的無(wú)線充電技術(shù)。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)很明顯,包括能量傳輸效率高、系統(tǒng)簡(jiǎn)單,但由于充電時(shí)裝置擺放空間自由度受限,且一個(gè)供電基座僅能供一個(gè)裝置充電,所以靈活性與用戶體驗(yàn)一直是跨不過去的門坎。

磁共振無(wú)線充電的技術(shù),是將充電端和受電端做成振動(dòng)頻率相同的諧振電路,當(dāng)一個(gè)電路通電并振動(dòng)時(shí),另一個(gè)電路會(huì)共振并產(chǎn)生電流。

由于產(chǎn)生共振的兩個(gè)電路在空間距離上可以更遠(yuǎn),所以磁共振技術(shù)也被定義為「松耦合」的無(wú)線充電方式。AirFuel Alliance是這一技術(shù)的擁護(hù)者,這個(gè)業(yè)界組織是由無(wú)線充電領(lǐng)域的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織A4WP(Alliance for Wireless Power)與PMA(Power Matters Alliance)在2015年6月合并而成的,雙方的共識(shí)就是繼續(xù)推動(dòng)A4WP的Rezence磁共振標(biāo)準(zhǔn)。

和磁感應(yīng)技術(shù)相比,「松耦合」的磁共振技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是充電距離遠(yuǎn)(垂直距離可達(dá)50mm),幾乎能夠通過任何物體充電,可以一次為多個(gè)裝置充電,且充電裝置的表面可為金屬材質(zhì),顯然更能讓用戶有「隨心所欲」的感覺。當(dāng)然,由于充電線圈之間的距離較遠(yuǎn),電磁能量的耗散會(huì)比較多,效率不占優(yōu)勢(shì),且在電磁干擾EMI敏感的場(chǎng)合應(yīng)用會(huì)受限,但最重要的是商品價(jià)格為磁感應(yīng)的2∼4倍。

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