电量焦虑席卷当代生活，无线充电的终点在哪里？

有线充电器作为电量补给的设备，伴随着人们每一天的生活。但是随着人们的电子设备越来越多，有线充电的局限性逐渐暴露出来。

一般电子设备的充电接口多为 Micro-USB、Type-C 和 Lightning，Micro-USB 目前保有量最多，但正在逐渐被 Type-C 接口取代，而 Lightning 接口受惠于苹果产品的巨大影响力，也依旧占据了相当大的市场份额。由于三种接口并不兼容，时间一长家中线缆越来越多且杂乱，加上长时间拔插影响接口的使用寿命，故市场上急切呼唤更便捷的充电方式的到来。

无线充电开始渗透市场

无线充电自 “交流电之父” 尼古拉·特斯拉开始就已经是颠覆世界的技术构想，近年来，随着消费者对手机的使用频度越来越高，电量焦虑问题受到终端厂商关注，各种快充技术高速发展。

但无线充电与有线充电不同，其不用借助数据线便能够进行充电的方式显得颇为方便。目前无线充电技术一般分为电磁感应式、磁共振式、无线电波式、电场耦合式四种，主流电子产品使用的是电磁感应式充电。

电磁感应式充电利用了电磁感应原理，无线充电器里面和手机背面各安装了发射线圈和接收线圈，充电时，发射线圈接入交流电，产生交变磁场，交变磁场会在手机的接收线圈中产生感应电流，从而完成充电。

目前来看，主流旗舰机型都已经支持无线充电功能，苹果甚至探索出了 Magsafe 这样的形态来确保充电吸附过程中的稳定性。与传统充电器相比，无线充电器只需一块设计美观的充电底座即可进行充电，没有数据线的杂乱感，保证了产品使用的简洁性。

然而无线充电方式目前也不是绝对完美，在使用无线充电时，手机必须紧贴充电板，不像有线充电一样能在数据线长度范围内随意移动。且一般的无线充电器功率却难以满足日常使用，无线充电功能并没有完全发挥出其作用。

Wi-Fi 充电崭露头角

随着手机、智能手表等越来越多的设备支持无线充电功能，市场整体确实有扩大的趋势，用户对这些电子设备进行充电越来越便捷。但受限于无线充电的一些缺点，其他的替代性方案也在探索中。

2019 年麻省理工学院教授 Tomás Palacios 发布在科学期刊《Nature》的一篇文章提到，研究人员将一种名为二硫化钼的新型二维材料放在 Wi-Fi 环境下时，可以产生约 40 微瓦的功率。虽然 Wi-Fi 发电产生的能量非常小，但用在可穿戴设备、传感器和遥控器这类低功率设备正合适。

今年 CES 开幕前夕，三星发布了一款环保遥控器 Eco Remote，它集成了射频收集装置，可以收集路由器的 Wi-Fi 电波来转换为电能。除此之外，Eco Remote 还可使用室外和室内的光线来充电，也可通过 Type-C 来充电。它是通过遥控器背部的的感应装置来吸收光能，室内光线的能量不高，加上转化率的问题，充电功率不高。不过目前这个环保遥控器只有 QLED 等昂贵的系列才会配备。

除了 Wi-Fi 充电外，三星还在探索 “摇晃充电” 和 “声音充电”，前者是将摇晃遥控器的动能转化为电能，后者则是利用麦克风振膜震动的动能发电。这些功能的理念很好，也确实对碳中和事业有影响，但势必会增加一定的设备成本。

红外充电还在路上

据美国光学学会旗下主打开源期刊 Optica 日前的报道，韩国世宗大学的研究团队开发出了一种新系统，可使用红外激光器将 400 mW 的光功率无线传输到约 30 米外，通过接收器，该能量可转化为 85mW 的电能，这意味着用户只要处于搭载该系统的房间内，就可以给手机等设备充电。

据介绍，该无线充电系统由两个主要部分组成：一个可安装在房间里的发射器，一个可以集成到电子设备的接收器。发射器是一种使用掺铒光纤放大器的光电源，其产生的红外光束的中心波长达 1550nm。

该研究团队表示，只要发射器和接收器在彼此的接收范围内，该系统就能够自动对准并充电。如果有物体或者人挡住了传输路线，该系统将会自动转变为安全的低功率传输模式。

研究团队的负责人 Jinyong Ha 表示，通过该系统给手机或平板等设备无线供电，用户将不再需要随身携带电源线。此外，该系统还可以为各种智能设备供电，比如家庭中的 loT 设备和工厂中用于监测生产状况的设备。

实际上，今年 1 月就已经有媒体披露了同济大学电子与信息工程学院刘庆文教授团队研发的红外隔空充电技术。该技术将智能手机和 AR 眼镜的移动传能距离拓展到 2 米，不仅可以在室内为智能手机、智能眼镜等移动终端远程供电，还可以在室外为摄像头、无人机等物联网设备移动供电，实现类似 Wi-Fi 的无线传能。

在研究中，研究人员提出共振波束理论，构建表征共振波束传输效率的数学模型，并基于该理论和模型研发了红外隔空充电系统，实现了距离 2 米和视场角 6°范围内任意移动条件下 5 瓦光能和 500 毫瓦电能的传输功能。

结语

近年来，移动电子设备的大量涌现促进了无线传能技术的快速发展，避免了电线、电池等供电方式带来的不便，并催生出更多创新性应用。然而有些技术在市场验证阶段，甚至还在实验室阶段，没办法大规模应用于现有设备，且初期投入市场也主要是运用于高端产品线。不过，从这些技术对于充电体验的变革来说，依旧值得期待。

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