手機(jī)無(wú)線充電為什么還沒(méi)普及？

眾所周知，手機(jī)、平板等電子產(chǎn)品雖然給大家的生活帶來(lái)了很多便利，但頻繁的充電問(wèn)題卻讓人頭疼。一根根充電線、一個(gè)個(gè)充電頭；大大小小、各不相同。倘若出門(mén)不帶它，就很可能陷入“失聯(lián)”的尷尬境遇。

早在2017年10月，無(wú)線充電手機(jī)大家族就迎來(lái)了3名新成員：iPhone 8、iPhone 8 Plus和iPhone X。蘋(píng)果公司憑借著自己強(qiáng)大的影響力，也將無(wú)線充電技術(shù)真正地帶進(jìn)大家的視野之中。

無(wú)線充電技術(shù)具備先天的優(yōu)勢(shì)——便利性，它能避免插拔充電線時(shí)“打火”現(xiàn)象的產(chǎn)生，對(duì)充電口無(wú)損傷，也讓移動(dòng)設(shè)備成為無(wú)線充電技術(shù)最早的“用戶”之一。

可是，怎么這么長(zhǎng)時(shí)間過(guò)去了，還是有很多人選擇不信任“無(wú)線充電技術(shù)”，堅(jiān)持對(duì)“剪不得，還理不清”的充電線“愛(ài)得深沉，愛(ài)得久長(zhǎng)”呢？

在這里，筆者要為無(wú)線充電技術(shù)“正名”，還給您一個(gè)清晰真實(shí)的無(wú)線充電技術(shù)原貌。

從被發(fā)明到如今，經(jīng)歷了140年之久的無(wú)線充電技術(shù)，在不知不覺(jué)中默默地“潛入”我們的生活：不僅是手機(jī)、平板、智能手表等小型電子設(shè)備，電動(dòng)汽車等大型設(shè)備也都成為了無(wú)線充電家族的成員。

所以，先一起了解一下無(wú)線充電是如何實(shí)現(xiàn)的吧！

Part.1

三種無(wú)線充電的原理

1、電磁感應(yīng)無(wú)線充電——傳輸距離太短

隨著手機(jī)等小型電子產(chǎn)品的普及以及德州儀器、飛利浦、三星、東芝等公司的推動(dòng)，電磁感應(yīng)充電技術(shù)成為目前手機(jī)等小型電子產(chǎn)品行業(yè)應(yīng)用最為廣泛的無(wú)線充電技術(shù)。

顧名思義，電磁感應(yīng)無(wú)線充電技術(shù)利用的就是電磁感應(yīng)原理。對(duì)！你沒(méi)有聽(tīng)錯(cuò)，就是我們中學(xué)時(shí)學(xué)過(guò)的那個(gè)電磁感應(yīng)。

這個(gè)充電系統(tǒng)主要由兩個(gè)線圈組成：初級(jí)線圈和次級(jí)線圈。首先，給初級(jí)線圈通以一定頻率的交流電，由于電磁感應(yīng)的作用，在次級(jí)線圈中會(huì)產(chǎn)生一定的電流，因此能量就從傳輸端轉(zhuǎn)移到了接收端。

將這個(gè)原理應(yīng)用到手機(jī)上，則是充電底座內(nèi)存在一個(gè)初級(jí)線圈，手機(jī)終端內(nèi)置次級(jí)線圈。當(dāng)手機(jī)與充電座靠近，基于電磁感應(yīng)，在手機(jī)接收線圈就會(huì)中產(chǎn)生一定的電流，就可以在沒(méi)有充電線的狀態(tài)下對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電了。

不過(guò)，電磁感應(yīng)無(wú)線充電技術(shù)也有著很大的缺點(diǎn)，其中最讓人頭疼的就是傳輸距離受限。目前，這種技術(shù)的有效充電距離只有10mm，并且如果兩個(gè)線圈位置沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)，也很可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。

2、磁共振無(wú)線充電——傳輸距離長(zhǎng)、供電效率高，但需要調(diào)頻

2007年6月7日，麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)在《science》上發(fā)表成果，稱：成功“抓住”了電磁波。他們將銅制線圈作為電磁共振器，傳送方送出特定頻率的電磁波后，經(jīng)過(guò)電磁場(chǎng)擴(kuò)散到接受方，并成功為一個(gè)兩米外的60瓦燈泡供電。

所以，使用這種充電也需要兩個(gè)裝置：能量發(fā)送裝置和能量接收裝置。而實(shí)現(xiàn)能量傳輸?shù)臈l件就是這兩個(gè)裝置需調(diào)整到相同頻率。比如兩個(gè)線圈作為共振器，發(fā)射端以10MHz頻率振動(dòng)向周圍發(fā)散出電磁場(chǎng)，而接受端需要同樣以10MHz頻率振動(dòng)，才能實(shí)現(xiàn)能量傳輸。

磁振器是由小電容并聯(lián)或串聯(lián)而成的大電感線圈組成。相比于電磁感應(yīng)，磁共振無(wú)線充電的傳輸距離更長(zhǎng)、供電效率更高，并且支持一對(duì)多的供電方式。不過(guò)最大的困難在于：如何使兩個(gè)電路獲得相同的頻率，調(diào)頻是這項(xiàng)技術(shù)中最核心的一步。

3、無(wú)線電波輸電——傳輸距離可達(dá)10米，但效率低

通過(guò)無(wú)線電波輸電的原理是：將電磁波轉(zhuǎn)換為電流，再通過(guò)電路傳輸電流。

無(wú)線電波輸電系統(tǒng)主要由微波發(fā)射裝置和微波接收裝置組成。微波發(fā)射裝置發(fā)射無(wú)線電波，微波接收裝置捕捉無(wú)線電波能量，并隨負(fù)載做出調(diào)整，得到穩(wěn)定的直流電。

理論上，這種無(wú)線充電方式傳輸距離相比電磁感應(yīng)方式以及磁共振方式都遠(yuǎn)，可達(dá)10米以上；而且也可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)隨時(shí)隨地充電。但是，這種方式也存在很大的缺點(diǎn)，那就是比較低的傳輸效率。

Part.2

都9102年了，

無(wú)線充電技術(shù)為什么還沒(méi)普及？

雖然針對(duì)手機(jī)的無(wú)線充電技術(shù)很久之前就被提出，但令人疑惑的是：這么多年過(guò)去了，此技術(shù)仍舊前進(jìn)緩慢，到底是為什么呢？

原因一：充電距離限制

普通手機(jī)充電器要帶一根充電線，還要有合適的充電頭或者充電寶；而無(wú)線充電發(fā)展了這么多年也僅僅是做到了幾十毫米距離內(nèi)的無(wú)線充電，這意味著我們外出的時(shí)候仍然需要帶充電寶或充電頭。

原因二：無(wú)線充電的穩(wěn)定性和高效難以兼得

以蘋(píng)果5W無(wú)線充電器為例，考慮到傳輸效率，將iPhoneX充滿電大約需要3小時(shí)以上；采用7.5W無(wú)線充電器充電也需要近2.5小時(shí)。雖然2019年市場(chǎng)上出現(xiàn)了20W無(wú)線充電器，以及無(wú)線充電寶，但是它的穩(wěn)定性及充電效率，仍舊是縈繞在消費(fèi)者心頭的大問(wèn)題。

原因三：無(wú)線充電對(duì)電池壽命的影響

盡管無(wú)線充電技術(shù)已經(jīng)發(fā)展多年，但目前市場(chǎng)上份額最大的還是手機(jī)領(lǐng)域。所以，我們不得不考慮：無(wú)線充電到底會(huì)不會(huì)縮短手機(jī)電池的使用壽命？

關(guān)于延長(zhǎng)電池使用壽命的方法參考了蘋(píng)果公司官網(wǎng)的方法：

iPhone的電池設(shè)計(jì)可在經(jīng)過(guò)500次的完全充電循環(huán)之后，仍能保有多達(dá)80%的原蓄電量。完全充電循環(huán)是指100%的電量用完之后，進(jìn)行充電才會(huì)計(jì)算1次，不是每次插上充電就會(huì)計(jì)算。假設(shè)今天你用一半的電量（50%），插上充電線充滿之后，隔天拔掉再使用一半的電量（50%），然后再次充滿，這時(shí)充電循環(huán)次數(shù)只會(huì)算1次（50%＋50%），而不是插上充電的2次。

最近，外媒ZDNet的編輯也因?yàn)樽约旱膇Phone 8 Plus的電池電量?jī)?chǔ)存量下降過(guò)快而心生疑惑：無(wú)線充電是否會(huì)對(duì)手機(jī)電池壽命產(chǎn)生影響呢？所以，他通過(guò)對(duì)iPhone 8 Plus手機(jī)電池電量以及充電循環(huán)次數(shù)的記錄，證明了“無(wú)線充電確實(shí)會(huì)對(duì)手機(jī)電池壽命產(chǎn)生影響，電池老化速度甚至?xí)涌?0%”的結(jié)論。

這位求知欲極強(qiáng)的小編分析電池壽命下降的原因得知：也許是因?yàn)闊o(wú)線充電模式下，手機(jī)仍舊以電池供電的模式供手機(jī)消耗；而在非有線充電模式下，手機(jī)則以外置充電線供電的模式供手機(jī)消耗，因此，在無(wú)線充電模式下，手機(jī)電池的完全充電循環(huán)會(huì)更多。

當(dāng)然，也有人對(duì)此實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示否定，認(rèn)為電池壽命的長(zhǎng)短主要是制造商的問(wèn)題，與無(wú)線充電方式無(wú)關(guān)。筆者分析認(rèn)為，因?yàn)闊o(wú)線充電手段使用了無(wú)線充電模塊，本身就會(huì)導(dǎo)致手機(jī)在充電時(shí)的內(nèi)耗增加。此外，還會(huì)產(chǎn)生相對(duì)于有線充電模式更多的熱，熱積累也會(huì)導(dǎo)致手機(jī)器件使用壽命的減少。

但是，因?yàn)橛辛藷o(wú)線充電，我們才沒(méi)有了雜七雜八的充電線的困擾，無(wú)線充電寶更是能隨時(shí)隨地給你的手機(jī)“力量”，所以無(wú)線充電可以極大地方便我們的生活。也許現(xiàn)階段手機(jī)無(wú)線充電仍舊存在一些弊端：無(wú)線充電座的“長(zhǎng)尾巴”還很長(zhǎng)，手機(jī)還是離不開(kāi)充電座，······但是我們相信科技的力量，它會(huì)讓我們?cè)诓痪玫奈磥?lái)能隨時(shí)隨地、高效安全地為手機(jī)和電腦等設(shè)備充電。

最后，針對(duì)于目前的情況，筆者給出建議：給手機(jī)充電最好的方式是——線充為主、無(wú)線為輔。