磁共振（Magnetic Resonance）將加速成為無線充電主流技術(shù)。目前無線充電市場的主流雖仍為磁感應(yīng)（Magnetic Inductive）技術(shù)，不過隨著磁共振方案日趨成熟，距離商用化也僅一步之遙，待三大標(biāo)準(zhǔn)陣營將磁共振標(biāo)準(zhǔn)定案并啟動(dòng)認(rèn)證計(jì)劃后，采用磁共振技術(shù)的無線充電設(shè)備，將會(huì)大量涌入消費(fèi)性電子市場。

　　市場研究機(jī)構(gòu)IHS電源供應(yīng)與儲(chǔ)存元件部門分析師Ryan Sanderson表示，未來5年內(nèi)，市場對于無線充電的需求將會(huì)呈現(xiàn)爆炸性成長；預(yù)估支援無線充電功能的設(shè)備年出貨量，在2014年將達(dá)到五千萬套，至 2018年更將一舉衝破九億，而屆時(shí)電力發(fā)射端（Tx）加接收端（Rx）的市場規(guī)模則會(huì)達(dá)到85億美元。

　　事實(shí)上，為了提升行動(dòng)設(shè)備的無線充電效率，并讓小型電子產(chǎn)品以外的設(shè)備，如筆記本電腦、平板電腦等產(chǎn)品，皆能享有無線充電功能，無線電力聯(lián)盟（A4WP）日前已正式發(fā)布電力傳輸功率可達(dá)50瓦（W）的無線充電標(biāo)準(zhǔn)，成為三大標(biāo)準(zhǔn)陣營中，首個(gè)傳輸功率可達(dá)5瓦以上的標(biāo)準(zhǔn)。

　　無線充電功率三級跳　A4WP發(fā)布50瓦標(biāo)準(zhǔn)

　　A4WP主席Kamil Grajski表示，傳輸功率及充電自由度，是將無線充電從利基型應(yīng)用擴(kuò)展到大眾消費(fèi)型市場的兩個(gè)重要關(guān)鍵；而在臺(tái)北國際電腦展（Computex）期間，許多A4WP成員都展示了能實(shí)現(xiàn)高自由度、高功率的無線充電技術(shù)，破除了充電板上僅能對單一智能手機(jī)充電的使用情境限制。

　　Grajski進(jìn)一步指出，A4WP成員正在借力Rezence標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)造新的使用者情境，而將無線充電傳輸功率擴(kuò)增到50瓦，讓筆記本電腦、平板電腦以及其他周邊設(shè)備亦能享有無線充電功能，是無線充電普及化過程中一項(xiàng)重要的里程碑（圖1）。

　　圖1　英特爾亦于Computex展間展示Rezence標(biāo)準(zhǔn)充電方案。

　　A4WP指出，運(yùn)行在6.78MHz以下頻率的無線充電技術(shù)，若要擴(kuò)張到中高功率方案，將會(huì)遇到許多技術(shù)上的限制；此外，其他標(biāo)準(zhǔn)陣營目前討論的下一代技術(shù)，也僅能提供10-15瓦的傳輸功率。相形之下，Rezence標(biāo)準(zhǔn)的傳輸功率目前則已能夠涵蓋1-50瓦，且待充設(shè)備亦能享有絕對的擺放自由度，無論是水平或垂直方向，充電發(fā)射端都能對接收端供電，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)隨放隨走（Drop and Go）的使用體驗(yàn)。

　　不僅如此，當(dāng)擁有不同充電需求的設(shè)備同時(shí)置于充電板上時(shí)，Rezence標(biāo)準(zhǔn)亦能根據(jù)不同設(shè)備的充電需求，讓充電發(fā)射端能同時(shí)對多個(gè)設(shè)備供電，這也是磁共振無線充電技術(shù)的另一項(xiàng)特色。

　　事實(shí)上，許多平板電腦、個(gè)人電腦（PC）及其他電子產(chǎn)品周邊設(shè)備的品牌商，都希望能將無線充電技術(shù)整合到各種消費(fèi)性電子設(shè)備當(dāng)中，更有多家廠商已于近日加入A4WP陣營，讓該陣營的成員數(shù)量正式突破一百個(gè)，其中包括戴爾（Dell）、富士通（Fujitsu）、富士康（鴻海）、聯(lián)想、羅技 （Logitech）和Panasonic等。A4WP表示，該陣營目前獲得廣泛的業(yè)界支持，且保持穩(wěn)健的市場動(dòng)能，證實(shí)了Rezence技術(shù)的可擴(kuò)展性、靈活性和消費(fèi)者利益。

　　據(jù)了解，A4WP預(yù)計(jì)在2014年底之前，發(fā)布和升級現(xiàn)有的基礎(chǔ)系統(tǒng)規(guī)格（Baseline System Specification）；同時(shí)間，Rezence產(chǎn)品的認(rèn)證計(jì)劃（Certification Program）也預(yù)計(jì)在今年年底前正式啟動(dòng)。

　　不只A4WP，在無線充電領(lǐng)域耕耘已久的無線充電聯(lián)盟（WPC）亦積極制定下一代含磁共振技術(shù)的無線充電標(biāo)準(zhǔn)，并獲得磁共振技術(shù)方案開發(fā)商PowerbyProxi的襄助；在擁有二百多項(xiàng)相關(guān)專利的PowerbyProxi戮力推廣之下，磁共振技術(shù)可望加速商用。

　　PowerbyProxi力拱　磁共振技術(shù)加速商用

　　圖2　PowerbyProxi執(zhí)行長Greg Cross（右）表示，日常生活中，還包括各種尺寸、形狀、角度的非平面電子產(chǎn)品，因此磁共振技術(shù)終將成解套之法。左為PowerbyProxi消費(fèi)科技事業(yè)群業(yè)務(wù)發(fā)展部門副總裁Tony Francesca。

　　PowerbyProxi執(zhí)行長Greg Cross（圖2右）表示，無線充電發(fā)展歷程可粗分為三個(gè)階段；第一階段為2007-2013年的售后市場（After Market），彼時(shí)無線充電設(shè)備主要系透過手機(jī)背殼等配件進(jìn)入消費(fèi)性電子市場；2014年則正式邁入第二階段--接收端時(shí)代，這段期間內(nèi)無線充電接收端模組會(huì)被大量內(nèi)建至智能手機(jī)等行動(dòng)設(shè)備，或是部分工業(yè)型應(yīng)用；第三階段--基礎(chǔ)建設(shè)時(shí)代（Infrastructure Era）則預(yù)計(jì)于2017年正式起飛，充電發(fā)射端會(huì)被大量布建于汽車、家庭、辦公室、公共設(shè)施及工業(yè)設(shè)備內(nèi)，屆時(shí)無線充電將真正普及于使用者的日常生活之中（圖3）。

　　圖3　無線充電市場發(fā)展歷程　資料來源：PowerbyProxi

　　Cross進(jìn)一步指出，無線充電的應(yīng)用包含多種使用者情境，以消費(fèi)性電子市場為例，目前主流的應(yīng)用產(chǎn)品--智能手機(jī)，乃至于之后無線充電將囊括的應(yīng)用範(fàn)疇--平板電腦及筆記本電腦，這些產(chǎn)品皆為「平面設(shè)備（Flat Device）」，因此用現(xiàn)行主流的磁感應(yīng)充電技術(shù)尚可應(yīng)付。不過，日常生活中，還包括各種尺寸、形狀、角度的非平面電子產(chǎn)品，屆時(shí)磁感應(yīng)充電方式將不敷使用，因此磁共振技術(shù)終將成解套之法。

　　PowerbyProxi消費(fèi)科技事業(yè)群業(yè)務(wù)發(fā)展部門副總裁Tony Francesca（圖2左）預(yù)期，最快至2015年，采用磁共振技術(shù)的無線充電設(shè)備就會(huì)大量進(jìn)入消費(fèi)性市場，進(jìn)而成為無線充電主流技術(shù)。

　　值得注意的是，身為磁共振技術(shù)方案開發(fā)商的PowerbyProxi，已于2013年6月下旬加入WPC標(biāo)準(zhǔn)陣營，而Francesca則被任命為WPC內(nèi)磁共振技術(shù)工作小組的主席，主導(dǎo)WPC定義Qi導(dǎo)入磁共振技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。

　　事實(shí)上，PowerbyProxi于2014年Computex展出的15瓦磁共振無線充電系統(tǒng)，即代表Qi的下一代技術(shù)雛形。據(jù)了解，PowerbyProxi新款整合方案可替多款行動(dòng)設(shè)備提供高速充電技術(shù)，能顯著提升現(xiàn)有3.5~5瓦系統(tǒng)的效能表現(xiàn)。此系統(tǒng)旨在對單一平板電腦、多個(gè)智能手機(jī)和平板手機(jī)供應(yīng)高達(dá)15瓦的充電功率。此外，該系統(tǒng)將與WPC的Qi 1.2標(biāo)準(zhǔn)相容。

　　Francesca透露，Qi 1.2標(biāo)準(zhǔn)制定已邁入最后倒數(shù)階段，屆時(shí)Qi 1.2不只包含磁共振技術(shù)，亦能與現(xiàn)行Qi 1.1標(biāo)準(zhǔn)的磁感應(yīng)方案相容。

　　Cross表示，PowerbyProxi將持續(xù)推動(dòng)無線充電技術(shù)進(jìn)展，并持續(xù)為未來的Qi 1.2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)範(fàn)努力，期待能為消費(fèi)者提供性能更優(yōu)異、更便捷的解決方案。

　　除了15瓦充電系統(tǒng)之外，PowerbyProxi也于Computex 2014首度展示能在垂直高度30毫米（mm）為行動(dòng)設(shè)備充電的無線充電板。此一具備「z」垂直高度充電功能的解決方案可應(yīng)用于公共場所，如餐廳和飯店，同時(shí)也能被整合在傢俱和工作檯面上。據(jù)悉，該系統(tǒng)電源可通過木材、塑料及混合式材料，提供完全空間自由度（Spatial Freedom），并同步為多個(gè)設(shè)備充電。

　　不過，在磁共振方案正式成為主流技術(shù)之前，多模無線充電芯片戰(zhàn)火將率先引爆。繼聯(lián)發(fā)科于全球行動(dòng)通訊大會(huì)（MWC）上發(fā)布首款多模無線充電芯片后，博通 （Broadcom）日前也宣布推出可同時(shí)支援三大無線充電標(biāo)準(zhǔn)的無線充電方案，并進(jìn)一步將充電功率提升至7.5瓦，向聯(lián)發(fā)科隔空叫陣。

　　博通叫陣聯(lián)發(fā)科　多模無線充電方案出擊

　　圖4　博通行動(dòng)設(shè)備平臺(tái)部門產(chǎn)品行銷總監(jiān)Reinier Van der Lee認(rèn)為，在磁共振無線充電成熟前，多模的解決方案將是重要的過渡技術(shù)。

　　博通行動(dòng)設(shè)備平臺(tái)部門產(chǎn)品行銷總監(jiān)Reinier Van der Lee（圖4）表示，博通的無線充電技術(shù)能協(xié)助設(shè)備制造商，開發(fā)同時(shí)支援多種標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的無線充電接收端，減輕消費(fèi)者對市場上多種標(biāo)準(zhǔn)并呈的混淆感，并讓采用磁共振方案的Rezence標(biāo)準(zhǔn)能盡快成為無線充電市場主流技術(shù)。

　　Van der Lee認(rèn)為，磁共振最終將成為無線充電市場的主流方案，不過在此之前，多模的解決方案將是重要的過渡技術(shù)。博通不單只提供多模無線充電芯片，而是全套的解決方案；除了可交互操作的無線充電芯片之外，還包括成熟的行動(dòng)無線連結(jié)技術(shù)，以及以WICED（Wireless Internet Connectivity for Embedded Devices）平臺(tái)開發(fā)的智能充電板（Charging Pad），可大幅簡化開發(fā)過程，并為市場建立一個(gè)健全、可交互操作的無線充電生態(tài)系統(tǒng)。

　　據(jù)了解，當(dāng)待充物接觸到充電發(fā)射端時(shí)，博通的多模無線充電電源管理單元（PMU）可自動(dòng)辨識(shí)此為A4WP、PMA或是WPC標(biāo)準(zhǔn)，然后再對待充物進(jìn)行充電；事實(shí)上，該款解決方案是透過內(nèi)建的頻率偵測機(jī)制達(dá)到辨識(shí)功能。由于WPC的Qi標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行于100k？200kHz，PMA的磁共振技術(shù)系運(yùn)行于 200k-300kHz，而A4WP的Rezence標(biāo)準(zhǔn)則運(yùn)行于6.78MHz，因此該芯片可藉由偵測發(fā)射端運(yùn)行的頻段為何，來辨識(shí)接收端該采用何種無線充電標(biāo)準(zhǔn)介面與發(fā)射端溝通。

　　值得注意的是，目前三大標(biāo)準(zhǔn)陣營現(xiàn)有的技術(shù)都僅支援5瓦的低功率方案，而博通BCM59350多模無線充電芯片則將充電功率提升至7.5瓦，與聯(lián)發(fā)科公布的MT3188最大可提供的功率值相當(dāng)，較勁意味十足。目前博通BCM59350方案正在送樣階段，預(yù)計(jì)今年第二季結(jié)束前將正式量產(chǎn)。

　　從上述發(fā)展不難發(fā)現(xiàn)，在A4WP的推動(dòng)及Rezence標(biāo)準(zhǔn)的問世下，磁共振無線充電技術(shù)發(fā)展可謂關(guān)關(guān)難過關(guān)關(guān)過，因而獲得許多半導(dǎo)體廠商的關(guān)注及支持，不過值得注意的是，系統(tǒng)模組成本過高仍是磁共振技術(shù)商用化的最大難題；有鑑于此，今年Computex中，已有廠商展出低成本方案，可望讓磁共振無線充電方案實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)商用的目標(biāo)。

　　借力1MHz調(diào)幅頻率　低成本磁共振方案問世

　　圖5　十銓科技行動(dòng)應(yīng)用事業(yè)處產(chǎn)品總監(jiān)林家成指出，采用較低頻的調(diào)幅1MHz頻率可實(shí)現(xiàn)高整合度、低成本量產(chǎn)的目標(biāo)。

　　十銓科技行動(dòng)應(yīng)用事業(yè)處產(chǎn)品總監(jiān)林家成（圖5）表示，磁共振無線充電要實(shí)現(xiàn)商用化目標(biāo)的最大考驗(yàn)不是技術(shù)，而在于成本；以A4WP為例，若依照 Rezence標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)線圈模組設(shè)計(jì)，再加上藍(lán)牙（Bluetooth）芯片做為通訊機(jī)制，其充電發(fā)射端加上接收端的整體物料清單（BOM）成本將介于 40美元左右，如此高昂的成本將難以被消費(fèi)者所接受，更遑論實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)。

　　林家成進(jìn)一步分析指出，應(yīng)用于磁共振無線充電系統(tǒng)的電容、電感、開/關(guān)元件等，須具備高頻且能承載高電流的特性，而這些元件通常系應(yīng)用于軍用、工業(yè)領(lǐng)域等利基型市場，因此成本較高；而為了解決此難題，十銓科技的磁共振方案不運(yùn)行于A4WP采用的6.78MHz頻率，而是采用較低頻的調(diào)幅（AM）1MHz頻率，再透過開發(fā)專屬的特定應(yīng)用積體電路（ASIC），從而實(shí)現(xiàn)高整合度、低成本量產(chǎn)的目標(biāo)。

　　據(jù)了解，十銓科技的磁共振無線充電方案成本約介于12美元左右，其可在垂直高度9-11公分處為電子產(chǎn)品供電，功率最大可到60瓦（W），并內(nèi)建類似于WPC陣營開發(fā)的異物偵測（FOD）保護(hù)機(jī)制，當(dāng)系統(tǒng)過熱或電流過載時(shí)，會(huì)自動(dòng)關(guān)閉功率傳輸功能。

　　林家成透露，十銓科技的磁共振無線充電方案目前采SOP-8封裝，因此尺寸偏大，較不適合應(yīng)用于一般消費(fèi)性電子產(chǎn)品內(nèi)，反倒是受許多工業(yè)/醫(yī)療型應(yīng)用領(lǐng)域客戶青睞，如掃地機(jī)器人、倉庫搬運(yùn)機(jī)器人、電動(dòng)機(jī)工具、心臟除顫器、心律調(diào)整器等。

　　未來，十銓科技更擬推出可同步支援磁感應(yīng)及磁共振技術(shù)的發(fā)射端模組。事實(shí)上，為了讓市場順利跨越磁感應(yīng)到磁共振方案的過渡期，包括聯(lián)發(fā)科、博通等廠商皆已發(fā)布多模的接收端方案。林家成分析，支援多模方案的接收端只須注意天線擺放及整流電路的設(shè)計(jì)，因此設(shè)計(jì)關(guān)卡較易突破；而發(fā)射端要面臨的難題則是金屬氧化物半導(dǎo)體場效電晶體（MOSFET）須能同時(shí)調(diào)節(jié)、適應(yīng)二到三種不同的頻率并輸出相應(yīng)電流，因此設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)較為艱鉅。據(jù)悉，十銓科技預(yù)計(jì)于今年8月初步發(fā)表多模的發(fā)射端方案。

　　不管是多模的接收端或發(fā)射端方案，其目的都是為了解決當(dāng)前磁感應(yīng)與磁共振方案并存的現(xiàn)況；不過，不難發(fā)現(xiàn)，這只是一種過渡性方案，市場人士大多認(rèn)為，磁共振方案最終仍將勝出，一統(tǒng)無線充電市場。