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“隔空充电”没那么神秘,无线充电技术到底进展怎么样?

来源:互联网   2021-02-18 阅读:4

1月29日,小米正式发布隔空充电技术,并要率先在小米11手机上实现。无独有偶,摩托罗拉也在同一天推出了“隔空充电”。

而继手机、手表、智能家居、汽车之后,电动车也将迎来“隔空充电”时代。雅迪作为国内两轮电动车龙头企业,近日天津雅迪相关负责人表示,雅迪推出行业领先智能无线充电技术,真正实现无接触式的“隔空充电”,最远充电距离可达15cm。

“隔空充电”没有那么神秘

据介绍,目前小米隔空充电技术已经实现了数米半径内,单设备5瓦远距离充电。不仅于此,多设备也可以同时充电(每台设备均支持5瓦),甚至异物遮挡也不降低充电效率。

隔空充电技术通过小米自研隔空充电桩实现,其中内置5个相位干涉天线,用于对手机进行毫秒级空间定位;144个天线构成相位控制阵列,通过波束成形将毫米波定向发射给手机,手机通过微型信标天线接收,就能实现数米半径内5瓦远距离充电。

在手机端,小米实现了天线阵列的小型化设计,内建“信标天线”和“接收天线阵列”,信标天线通过低功耗方式在空间场内广播位置信息,14根天线组成的毫米波充电接收天线阵列,隔空接收充电桩发射的毫米波信号,通过手机内部的整流电路转化为电能,实现隔空充电。

而摩托罗拉隔空充电则依靠桌面毫米波发射器,实现定向充电,范围是80-100cm。

虽然“隔空充电”听起来非常“黑科技”,但它其实就是无线充电的一种。

实现无线充电的方式主要有电磁感应、电磁共振以及射频(RF)无线技术三类。其中,无线射频(RF)技术也称为远场电磁耦合,通过天线来接受充电器端产生的电磁波以接受能力,再通过整流器来将电磁波能量转化为直流电为电池充电。

对于无线射频(RF)技术来说,空间距离的限制相比于前两者要小很多,且成本较低。当前手机厂商的隔空充电技术主要是基于这一原理。

Dialog半导体公司中国区总经理何凌认为,这些厂商的“隔空充电”技术的推出,让消费者看到了远距离无线传输所带来的无限可能和期待,这将大大推动无线充电技术的加速发展。

而关于“隔空充电”,吉成无线(深圳)有限公司负责人则表示,目前从辐射、规范、效率、成本等角度考虑,短期难以量产。美国十年前就已发布相关隔空充电技术的概念产品。

无线充电1.0向2.0迈进路上挑战多

Dialog半导体公司中国区总经理何凌认为,现阶段无线充电1.0正逐渐迈向无线充电2.0,即RF/Microwave无线充电真正实现无接触、有一定距离的充电。

以上所述三类无线充电方式各有自身发展壁垒,何凌表示,电磁感应式对距离和摆放位置要求很高,只适合极短距离充电;磁共振式可实现中远距离大功率充电,但对小型化和共振频率调节难度非常大;射频(RF)无线电波式可实现射频覆盖范围内的多个设备同时充电,但易受干扰、传输效率低,适合低功率场景。

同时他也指出,目前磁感应式成熟用于手机充电市场;RF无线电波式成本较低,可实现隔空充电,已经有手机厂商推出相关产品。此外,无线充电技术所面临的共有技术壁垒还包括如何解决在充电距离/充电功率增加时所带来的辐射问题。未来不同的市场领域应用会因充电距离和传输功率的差异,而对不同的无线充电技术有倾向性。

电磁感应充电的优势在于充电效率高,转化率高,智能手机充电效率可达80%,但对于距离要求更为严格,必须把手机放在充电板上才可以充电,越近效率越高。目前市面上小米、华为、苹果的机型应用的无线充电大多采用的是这种方式,用户可以将手机放在充电底座上充电而无需充电线。

产业链企业发展虽道阻且长仍持续前进

Dialog半导体公司紧跟前沿市场,在无线充电领域投资了Energous。Dialog负责Energous WattUP产品的市场、销售等。Energous的无线充电方案是基于RF射频原理,具有成本低、射频覆盖范围内多个设备同时充电的优点,可用于IoT、助听器、手持设备等领域。

的确,无线充电技术已经覆盖多个应用设备领域。吉成无线(深圳)有限公司负责人认为,随着“智能家居”演进,由桌面移动式充电在向“家具集成式智能多功能无线充电”演进。该公司主要集中发开在智能家居和智慧城市领域的无线充电方案。

吉成无线(深圳)有限公司负责人介绍,根据IHS 2019年调查结果显示到2025年,全球无线充电设备出货量预计20亿套;到2025年,全球市场容量预计到达1000亿元以上,且复合增长率超过26%以上。

无线充电产业链企业不断发展也是离不开小米、华为、OPPO等众多手机厂商持续研发创新。伏达半导体无线充电产品线副总裁李锃此前接受集微网采访时表示,无线充电技术唯有不断迭代创新才能持续领先。

伏达半导体已经成为国际主流手机品牌和手机配件厂商的核心供应商,无线充电芯片行业技术壁垒较高,伏达半导体拥有独立自主的内核架构与IP技术。华为P40 pro+全球首发40W无线快充,小米10标配的30W快充,均采用了伏达半导体旗下的SoC产品。

总体看,电磁感应技术在无线充电领域已然进入成熟期,从无线充电产业发展来看,手机厂商控制私有协议不利于生态建设和用户体验。此前小米氮化镓快充的推出曾给第三代半导体市场加了一把火,但是业内人士认为,此次小米“隔空充电”的推出并不能对无线充电产业链企业带来影响。不过,不能否认的是,这给无线充电技术的创新迭代带来了更多想象空间。



标签: 无线充电

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