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“雞肋”的無線充電,能否變成未來的標配?

2020-02-20 11:39:19  來源:太平洋電腦網

這兩年手機有線快充技術飛速發展,40W、50W快充已經滿大街都是,2019年還出現了65W甚至100W、120W(當然,這兩個現在還處于PPT階段)這樣的超級快充。相比發展速度堪比‘坐火箭’的有線充電技術,無線充電技術的演進可以用停滯不前來概括了。

不過這兩年來,得益于一些廠商的努力,無線充電技術的發展終于有了一點起色。今天,我們不妨來回顧一下手機無線充電的發展歷程。

原理簡介

要說無線充電這個概念,最早可以追溯到100多年前,天才科學家特斯拉就提出了關于無線充電的設想:通過電磁線圈的震蕩可以讓空間內產生電流的傳遞,這就是無線充電的雛形。當然了,由于條件所限,特斯拉的設想在當時并沒有實現。100年后的今天,無線充電已經成為現實,而且還驗證了特斯拉的設想。

如今的無線充電(不管是已經商用還是仍出于實驗室階段的)主要有以下三種方式:

一、電磁感應。其原理我們在高中物理就學過了:發送端和接收端由兩個線圈組成,通過導體切割磁場產生電動勢,在初級線圈上接入交流電時產生磁場,次級線圈由于有交變磁場的存在而感應出交變的電流,從而實現無線充電。這種方式的優點是轉換率相對比較高,缺點則是充電距離比較短。

二、磁共振。其原理是磁場耦合共鳴,當在磁場中被調整到相同頻率的兩個線圈中有一個中有電流存在時,另一個便會與它產生能量的交流,從而產生電流。這種方式的優點是充電距離遠、面積大,而缺點則是轉換率比較低;

三、無線電波。其原理是利用空間電場作為媒介,把能量發射板和接收器作為電容的兩個極板。在交流電場的作用下,電容的兩個極板會有交變電流流過,電能得到傳遞,從而實現無線充電。這種方式的優點同樣是充電距離遠、面積大,而缺點則是可能會存在輻射問題,以及充電效率低。

以上三種無線充電方式中,無線電波這種方式被普遍認為是真正的無線充電,因為它不需要放在無線充電板上,理論上只要周圍的環境鋪設好能量發射板和接收器就可以進行無線充電,比如室內的墻壁或者電器、插座加入能量發射板和接收器,就可以真正做到無需接觸的360°無死角的無線充電。這種無線充電方式也最符合我們心中對無線充電中‘無線’這兩個字的設想。

然而,世事本就不完美。在目前的技術水平下,再結合實際的應用效果,第一種電磁感應式的無線充電才是我們現在最常見的應用在手機上的無線充電方式(汽車方面就不了解了,超出了我的業務范圍)。

標準繁多,‘Qi’一統天下

主流的無線充電標準有五種:Qi標準、Power Matters Alliance(PMA)標準、Alliance for Wireless Power(A4WP)標準、iNPOFi技術、Wi-Po技術。其中,PMA標準和A4WP標準已經在CES2015上宣布合并。這五種標準解釋起來相當復雜和冗長,大家只要知道這五種標準均支持在手機上應用就可以了。

既然有五種無線充電標準,那在無線充電器的支持方面難免會出現混亂的局面。在手機無線充電發展的早期,就跟功能機時代每個廠商都有自己的數據接口一樣,支持無線充電的手機并非隨手拿一個無線充電器就能進行無線充電,用戶還要先了解清楚自己手機支持的是什么標準,然后再選購相對應的無線充。當年的無線充市場,可以說是‘群魔亂舞’,盡管當年支持無線充電的手機寥寥無幾。

經過長時間的發展之后,具有更高便捷性和通用性的Qi標準逐漸成為各個手機廠商和配件商認可的無線充電標準,最明顯的例子就是三星和高通現在也都主推Qi標準的產品,似乎已經忘了自己是A4WP標準的發起者(當然,三星也是Qi聯盟成員)。因此,目前市面上支持無線充電的手機以及無線充電器基本都采用了Qi標準,可以隨便混著用,實現了‘大一統’。即使是這兩年出現了廠商私有的無線充電協議,它們的產品仍然會兼容Qi標準。

太慢了!

‘太慢了’既是指無線充電發展的速度,也是限制其發展的桎梏。

▲發展曲折

第一款支持無線充電的手機是2011年的Palm Pre(俗稱“點金石”),而第一款支持Qi標準的是2011年的夏普SH-13C。但是讓無線充電這個功能聲名大噪的手機,自然就是2012年發布的諾基亞Lumia 920了(支持Qi標準),畢竟當時還是一線大廠。

值得一提的是,當時有一些手機所謂的支持無線充電,需要通過更換手機后蓋或者加裝帶有無線充電功能的保護殼才能實現。這種做法直到現在還沒有失傳,比如原本并不支持無線充電的華為P30就有這樣一套無線充電的保護殼。

可惜的是,在諾基亞Lumia 920之后,鮮有大廠跟進無線充電這一特性;即使大廠跟進了,也只有一、兩個型號支持,難成氣候,因為加入無線充電模塊也是要成本的,如果只是為了一個鮮有人問津的功能,無疑是徒增成本。連大廠都不愿意大規模使用,就別說當時還都屬于小廠的國內廠商了。

另外還有一個很重要的原因,2014年iPhone 6發布之后,手機行業掀起了一股金屬機身的浪潮。一夜之間,幾乎所有手機都采用了金屬機身,這對無線充電來說是噩夢般的存在,這段時期也是無線充電發展最黑暗的時期。

▲逆風翻盤

不過,轉折來了。2016年,在打磨了將近6年的塑料之后,三星沒有選擇跟風老冤家蘋果,而是在Galaxy S6系列上帶來了玻璃機身,同時首次在Galaxy S系列加入了無線充電,重新把無線充電帶回了大眾的視野。從此,無線充電成為了三星Galaxy S系列和Note系列的標配功能。

蘋果在1年之后也放棄了金屬機身,iPhone 8系列和iPhone X全線回歸玻璃機身,并且首次加入無線充電。有了蘋果和三星帶頭,國產手機終于開始跟進。

在目前仍然活躍的國產品牌里,小米在2018年的MIX 2S上首次加入了無線充電,并同時發布了小米無線充電器,售價為99元,在當時來說算是非常實惠的Qi標準無線充,客觀上也為推動無線充電普及出了一份力,畢竟在此之前的大部分無線充電器的價格都不菲。

華為則更進一步,在2018年的Mate 20 Pro上,不僅支持無線充電,而且還是世界首款加入無線反充的手機,可以給其他支持無線充電的設備進行反充。華為和小米也是最早和最積極發展無線充電的國產品牌。

▲打破桎梏

眾所周知,無線充電還有一個最大的命門,就是充電效率。

以兩個國際大廠為例,iPhone自支持無線充電以來,支持的最大功率就一直是7.5W,算上損耗大概在5W左右;三星旗艦自支持無線充電以來,支持的最大功率一直為15W,算上損耗大概在11W、12W左右。這樣的功率在以前電池小的時候還可以接受,但隨著電池越來越大,充電時長動輒就可能需要2個多小時了,相比有線快充實在是慢太多了。

這么慢的充電速度,也就整天坐在辦公室的白領以及宅男宅女能接受了,對于要經常外出的人來說遠不如有線快充來的靠譜。因此,充電效率低下一直是限制無線充電發展的最大敵人,尤其是近年來有線快充的飛速發展更是讓很多人忘了無線充電的存在。好在,還是有廠商出面著手解決這問題。

2019年發布的華為Mate30系列支持27W無線快充,即使考慮損耗,也已經比有線的很多USB PD快充和QC快充要快上不少。

同樣是在去年,小米9 Pro首發了30W超級無線閃充(最近發布的小米10系列繼承同款無線閃充),這是目前手機上最大的無線充電功率,即使扣去損耗部分,20+W的功率放在有線充電里也能算得上快充。小米甚至自信地表示這30W無線閃充已經比很多手機的有線快充時間還要快。

而在去年OPPO的閃充開放日上,OPPO也宣布將推出30W無線VOOC閃充,相關產品將在今年面世??梢钥吹?,在無線充電上,盡管國產廠商入局比較晚,但是他們一上來就‘王炸’的氣勢讓大家確實非常驚訝。相比早早加入無線充電戰場卻一直劃水的蘋果和三星,國內廠商無疑更值得表揚。

結語

對于無線充電來說,充電功率才是一直影響其發展的最重要因素。至于很多人說的‘無線充電還不是要連有線充電器,那我直接用有線快充不香嗎?’都是借口,假如無線快充所耗費的時間跟有線快充差不多的話,我相信無線快充一樣很香。此外,現在有很多立式無線充,除了能充電,還能充當手機支架,邊充電邊刷短視頻、看劇豈不是非常爽?

現在旗艦手機都是玻璃機身,充電功率過慢的問題正得到解決,無線充電器的價格越來越親民,阻礙無線充電發展的因素正一個個被掃清??磥?,蟄伏多年的無線充電可能真的要迎來它的春天了。起碼,標榜自己是旗艦手機的應該都會自覺標配無線充電了。

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