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[导读]无线充电的巨大市场潜力无可争议,据市场研究公司IMS Research预计,到2015年支持无线电力技术的产品出货量将超过1亿。然而,最近无线充电技术标准迭出,体积与发热问题备受关注,成本的拦路虎尚待解决,这一切阻碍无

无线充电的巨大市场潜力无可争议,据市场研究公司IMS Research预计,到2015年支持无线电力技术的产品出货量将超过1亿。然而,最近无线充电技术标准迭出,体积与发热问题备受关注,成本的拦路虎尚待解决,这一切阻碍无线充电产业化进程的因素何以得到化解。在就此展开的业界访谈中本刊记者了解到近两年无线充电应用有望获得较大进展。

大小功率两头发展

目前的几种无线充电技术联盟和标准,它们包括无线充电联盟WPC的QI标准、三星与高通发起的无线电力联盟A4WP、以及初创的微功率无线充电联盟WMPTC等。针对不同的功率以及应用领域,各联盟的发展思路并不相同,呈现两头发展的形势,大功率与微功率并存。

QI与A4WP 多设备充电 向大功率迈进

自2008年无线充电联盟成立以来,联盟的会员数由最初的8家厂商上升到2011年底90家以上,众多国际大厂均加入其中,可以说无线充电联盟及其Qi标准最为业界熟知。继2011年初发布Qi 1.03版本之后,最新消息称无线充电联盟的最新1.1标准即将定案,预计上半年前将会正式出炉。无线充电联盟主席Menno Treffers早前接受采访时表示,新版本相较于前一代Qi 1.03版本,将会发展超过八种以上的线圈规格,并将众多线圈纳入Qi 1.1的正式标准,最高功率将由原标准的5瓦提高至超过5瓦以上,届时应用范围将由智能手机扩展至平板电脑、笔记本电脑等领域。

无线充电联盟正以其统一的标准构建无线充电的通用性,正如当初蓝牙的发展一样,统一的规范与支持者的加盟将强化通用性并壮大发展规模,而这也为参与者提供了市场机会。2010年加入无线充电联盟的湖北联云电子科技有限公司,先后推出了符合Qi标准的针对智能手机的无线充电模块、手机外壳、手机背盖、电池等产品。该公司执行长张政棋告诉《华强电子》杂志记者,正在洽谈的业务中,这些产品将在电信运营商定制手机以及汽车内置充电装置等方面得到积极的应用。而用于平板电脑及笔记本电脑等更大功率设备的无线充电模组已经完成设计,待Qi最新标准的发布后做相关修正后即可得以应用。

2012年5月,由三星和高通联合发起成立的“无线电力联盟”( Alliance for Wireless Power,简称A4WP)引发业界关注。三星和高通在一份联合声明中表示,A4WP联盟将致力于开发新的无线电力传输技术,将以较现有产品更低的成本为车载设备、桌面设备或者其他多个设备同时充电。该联盟的技术标准将支持空间自由,从而使无线电力应用不仅可以用于为台式电脑的外围设备充电,而且还可以用于为家用电器和汽车等充电。

据行业人士分析,A4WP提出的磁共振技术,在所谓空间自由上将实现接收端与发射端之间20-50毫米的距离。而从该联盟的技术标准可以看出,也将逐步迈向大功率无线充电。

WMPTC联盟 旨在2.5瓦微功率无线充电

较以往手机充电接口各自为政的情况不同,现今的大部分手机都采用MICRO USB充电接口,为了兼容USB2.0,手机充电最高功率设计成2.5瓦。基于这样的现状,深圳市威特尔科技有限公司技术总监赵志斌认为,目前定一个2.5瓦微功率无线充电标准就可以应用于足够大的市场,不仅用于手机,还可扩展至儿童玩具、医疗仪器、手电、遥控器等领域,降低一次性电池的使用。他们因此于2012年初发起WMPTC联盟,旨在推动微功率无线充电的产业化发展。

不过,初创的WMPTC联盟还非常稚嫩,希望有更多的企业与个人加入其中。赵志斌也坦言,目前联盟只是初步成立,相关的标准还需要成员共同的商讨,从而以微功率为着眼点制定最适用的标准。他坚信基于统一的标准才能够实现无线充电座最大的通用性,也才能促成无线充电应用的普及。起步较晚的WMPTC联盟及其标准能否形成强大的号召力与影响力,在无线充电领域占有一席之地,还有待后续的表现。

解决体积与发热问题 屏蔽物质研究有望打破瓶颈

无线充电的发射端发出磁场,在电池等金属部件靠近磁场时产生的涡流容易抵消磁场。为了减少涡流引起的磁场下降或者电池发热,需要一层屏蔽物质。“事实上限制了无线充电发展的就是这层屏蔽物质”,赵志斌如是说。一般而言这层屏蔽物质采用铁氧体,但屏蔽效果并不理想。有的铁氧体膜做到2毫米厚,才能到达较好的屏蔽效果,但它并不是最好的物质,因为铁氧体具有一定的导电性,一样会产生涡流和发热现象。目前采用一种屏蔽物质可以做到0.3毫米的厚度,未来还将量产0.1毫米的屏蔽膜。

由于铁氧体的发热问题一直存在,最近推出的一款无线充电数码相机中为了解决这一问题加装了温度传感器。夏普无线充电手机中的电池由于无线充电接收端可能占据40%的空间而使得电池容量降低到60%。显然,体积与发热问题是无线充电发展不得不跨越的障碍。对此,赵志斌表示,0.1毫米的屏蔽膜将比2毫米铁氧体的屏蔽效果好,且发热量低,具有非常低的温升。用0.1毫米厚的屏蔽膜可以做0.3-.05毫米的接收组件,这么薄的组件可以轻易地装在电池内部,且不影响甚至超过原有电池的容量。如果采用专用的芯片,基本可以和手机保护套做得完全一样大小。或许随着屏蔽物质研究的突破,无线充电将取得前所未有的发展。

电池是无线充电最适合的形式

目前手机无线充电主要有三种形式,即外壳、背盖和电池。苹果手机是可采用外壳式无线充电的典型,市面上大多数无线充电外壳也正是为了它而配套。背盖式无线充电主要是指更换手机背面后盖,需要专门为手机进行定制。而更换电池无疑是最易于通用化、普及化的方式。受访者均表示,无线充电电池的应用将是市场发展的重要方向,与电池厂商的合作也将是重点。

从更广阔的意义来说,赵志斌认为用无线充电加二次电池取代干电池的使用,才是无线充电的使命所在,它将有助于推动节能环保事业,倡导绿色低碳生活。据了解,我国去年生产干电池300亿颗,这是折合成1号电池的数量。通过无线充电技术可以替代一部分干电池的使用。赵志斌说道,“把无线充电接收组件放在锂电池里,通过电池的无线充电与反复使用减少环境的污染,最终每个人都能够在享受便捷的同时主动为环保做出努力。”

降低成本是推动产业化进程的关键

由运营商主导手机电池厂商跟进

推动手机无线充电的最活跃的一股力量莫过于电信运营商,例如日本NTTDOCOMO、法国电信、美国AT&T等。未来的手机将走向无线化,运营商更希望在封掉所有手机接口后用户能够通过云来消费数据,采用无线充电只是这种进程的其中一步。在日本电信运营商NTTDOCOMO的推动下,具有无线充电功能的夏普手机销售达到800万台,今年又推出6款新型号。电信业者计划到2014年全部手机都要实现无线充电。目前已经在全日空、大型百货公司、便利店、咖啡馆等地点铺设发射平台,为用户提供无处不在的无线充电服务。在法国,观众不准携带手机进入电影院的规定,使得相关业者考虑在电影院储物间提供无线充电设备。 [!--empirenews.page--]

由运营商主导定制化手机产品成为无线充电应用的最大推动力,众多手机厂商却迟迟未见大规模主动出击,无线充电设备的相关价格成为阻碍因素。目前无线充电发射端平台价格在20美金左右,手机厂商较难以接受。张政棋给记者算了一笔账,按照智能手机出厂价大约130-180美金计算,手机厂商认为7%以下的无线充电设备成本尚且可以接受,这也意味着未来成本降至10美金以下才能带动手机厂商的积极性。与此同时,随着接收模块的价格在5美金以下,也使得无线充电电池的价格在7-8美金向下走低。

组件成本待齐降充电座必须通用

“关于无线充电座的成本,我最看好的是采用USB3.0的标准。”赵志斌表示,用USB线代替电源适配器可以大幅降低成本。采用USB3.0给无线充电发射座供电,接收端可以得到3瓦的功率。现在大概7-10元左右的适配器,将来完全能用一根USB3.0线代替,从而省掉这部分成本。

价格昂贵的无线充电发射座使得产品的整体价格居高不下,尽管针对无线鼠标等产品的无线充电接收与发射端可以做到较便宜的价格,但更应着眼于充电座的通用与普及化,通过统一的标准制定统一的充电座。只有发射座实现通用与普及,才能将无线充电市场推广开来。

采用专用芯片可以使电池做到很薄,亦可以使外壳式无线充电装置和现有手机保护套完全一样大小,据赵志斌介绍,目前芯片的研发正在进行中,未来的价格将比现有的模组更便宜。

新屏蔽物的材料成本与铁氧体相当,但开膜简单,生产工艺不复杂,一旦实现量产,成本更低。由于各组件的成本纷纷下降,赵志斌认为无线充电电池的价格可以做到5元,发射端价格略高,收发端的成本远远低于现在的行情,届时大规模推动无线充电应用的时机才更成熟。

2013年开始市场有望上量

如果说过去的两年各企业还处于摩拳擦掌的准备期,未来两年规模化发展将初显端倪。“今年的很多无线充电项目,我们有的已经签约,有的开模,有的确定方案正准备后续模具与外观等工作。”张政棋表示,公司将主打无线充电模块和汽车无线充电内装两大块。

据了解,国内汽车制造企业包括东风、奇瑞、长安等计划将于2013年采用汽车内置无线充电设备。在美国,所有运营商通常会送给客户一部车载充电器,一旦汽车载入无线充电装置,将得到运营商的大力支持。同时对于一部汽车的售价来说,无线充电装置的价格或许变得不再令人敏感。因此,张政棋也表示未来将加大与汽车厂商的合作力度。

自加入无线充电联盟以来,联云电子在技术研发、设备、制造工厂等方面投入大量资金,以待市场上量之时将产品规模化推向市场。其中制造工厂规划面积达200多亩,线圈、适配器等整个生产流程全部自己完成。按照规划目标,2013年的出货量达到500万台,2014年达到2000万台。

尽管微功率标准短时间不会发布,但并不影响市场推广。赵志斌认为要采取市场先行,标准随后的策略,三至五年内可以迅速扩大规模。关键在于微功率不乏巨大的市场容量。从手机到医疗仪器、防水电子产品等不一而足,尤其在取代干电池方面将大有用武之地。但他同时强调,大规模的前提在于发射座的普及化。此外,倘若各国政府出台相关鼓励政策,将无疑是无线充电市场爆发的强有力的助推剂。

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