無線輸電技術(shù)現(xiàn)狀了解

2014 CES電源篇：磁共振無線技術(shù)來勢兇猛

磁共振（Magnetic Resonance， MR）無線充電技術(shù)已開始在市場上嶄露鋒芒；包括聯(lián)發(fā)科、WiTricity、無線聯(lián)電科技（ConvenientPower）及MAPS（Mixed Analog Power Solution）等業(yè)者，皆已于近期發(fā)布磁共振無線充電方案，讓該技術(shù)發(fā)展快速加溫，成為無線充電市場的耀眼新星。

WiTricity執(zhí)行長Eric Giler表示，磁共振無線充電技術(shù)正邁入令人興奮的發(fā)展階段，除已開始滲透汽車、醫(yī)療以及軍事等應(yīng)用領(lǐng)域外，也即將在移動設(shè)備等消費(fèi)性電子市場掀起新的變革，讓無線充電功能可在更長距離下運(yùn)作。在2013年12月無線電力聯(lián)盟（Alliance for Wireless Power， A4WP）發(fā)布其無線充電產(chǎn)品識別品牌--Rezence后（圖1），磁共振無線充電技術(shù)勢力便快步崛起，近期國際消費(fèi)性電子展（CES）上，相關(guān)芯片方案大舉問世，更為其商用發(fā)展增添大量柴薪。

以WiTricity為例，即發(fā)布磁共振無線充電系統(tǒng)參考設(shè)計，包含一塊無線充電板和一副充電背蓋，初期系針對iPhone 5/5s所設(shè)計，未來亦可用于其他智能手機(jī)、平板設(shè)備與消費(fèi)性電子等設(shè)備。

聯(lián)發(fā)科則率先業(yè)界推出可同時支援磁感應(yīng)與磁共振技術(shù)的多模無線充電方案。聯(lián)發(fā)科策略行銷處處長Mark Estabrook指出，許多研究顯示無線充電的普及因不同規(guī)格的競爭而變緩，因此聯(lián)發(fā)科開發(fā)出可兼容磁感應(yīng)與磁共振的無線充電方案，消費(fèi)者從此將能在幾乎所有無線充電規(guī)格的充電器上充電。

另一家韓國新創(chuàng)IC設(shè)計公司MAPS，則在晶圓代工廠TowerJazz的助力下，成功量產(chǎn)首款磁共振無線充電接收器，其整合全波主動整流器（Full Active Rectifier， FAR），可讓移動設(shè)備實現(xiàn)長距離無線充電應(yīng)用情境。

至于在磁感應(yīng)無線充電市場一馬當(dāng)先的德州儀器（TI），也已如火如荼研發(fā)磁共振方案，并與PowerbyProxi簽署技術(shù)授權(quán)協(xié)議，將借力PowerbyProxi的磁共振和磁感應(yīng)無線充電專業(yè)與專利，開發(fā)可兼容無線充電聯(lián)盟（WPC）Qi標(biāo)準(zhǔn)的磁共振無線充電方案。

事實上，ConvenientPower在今年CES期間，已率先推出與無線充電聯(lián)盟Qi標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品相容的磁共振無線充電方案--WoWZ，鎖定移動設(shè)備、家具、游戲周邊、穿戴式設(shè)備等應(yīng)用，進(jìn)一步壯大無線充電應(yīng)用市場版圖。

兼容Qi標(biāo)準(zhǔn)　磁共振應(yīng)用方案登場

長距離、高效率、低發(fā)熱、低耗電等系無線充電方案使用者及開發(fā)商致力追求的關(guān)鍵目標(biāo)，但業(yè)界為避免增加移動設(shè)備額外的高度，消費(fèi)者多半須透過外接式的充電套或手機(jī)殼等配件實現(xiàn)無線充電功能。

迄今，無論系公共場合、家具、汽車以及飛機(jī)等各種產(chǎn)業(yè)應(yīng)用皆已開始導(dǎo)入無線充電方案，但磁感應(yīng)（Magnetic Induction）無線充電方案須透過訊號增強(qiáng)器（Repeater）才能延伸充電距離，此舉將同時帶給制造商更高的設(shè)計復(fù)雜度及成本負(fù)擔(dān)；至于磁共振無線充電方案雖能延伸充電距離，卻依然須克服運(yùn)作效率低落及未能于移動設(shè)備市場商業(yè)化的挑戰(zhàn)。

據(jù)了解，WoWZ可在保持65%的充電效率下，至多為距離18毫米（mm）內(nèi)的移動設(shè)備充電，系現(xiàn)行Qi方案的三倍。

此外，WoWZ方案與Qi標(biāo)準(zhǔn)并行不悖是另一大技術(shù)優(yōu)勢，該方案可與市面上所有的Qi認(rèn)證產(chǎn)品相容，安全防護(hù)措施亦符合Qi規(guī)定，且雙方充電器采用的輸入電壓相同，毋須外接更高的電壓電源。最重要的是，WoWZ方案可應(yīng)用于汽車或飛機(jī)等對射頻（RF）訊號極為敏感的領(lǐng)域，提供制造商更多的設(shè)計及產(chǎn)品選擇。

ConvenientPower總裁鄧蘊(yùn)美表示，WoWZ方案可以在毋須額外添加增強(qiáng)元件的前提下，同時實現(xiàn)18毫米的充電距離與65%的充電效率，且對于現(xiàn)行5毫米的Qi無線充電方案廠商亦不會造成額外的成本負(fù)擔(dān)，簡化產(chǎn)品導(dǎo)入復(fù)雜度，對無線充電業(yè)界而言系效能及設(shè)計技術(shù)的重要突破。

事實上，ConvenientPower于2013年6月的臺北國際電腦展（Computex）中，即展出兼容Qi標(biāo)準(zhǔn)的無線充電器--WoW5，可同時為擺在桌上的五個設(shè)備充電。若再搭配移動設(shè)備端的WoWZ方案，則多個設(shè)備可以不間斷地享有在長、寬、高三方的無線充電空間自由（Spatial Freedom）。

據(jù)統(tǒng)計，目前有一百九十七家廠商加入無線充電聯(lián)盟，而Qi也因而成為全球無線充電主流標(biāo)準(zhǔn)，被多達(dá)四百一十四款產(chǎn)品采用，包括智能手機(jī)、平板手機(jī)、平板電腦、游戲機(jī)、藍(lán)牙（Bluetooth）全罩式耳機(jī)，甚至豐田（Toyota）及Jeep于2014年發(fā)表的最新車款中；手機(jī)品牌廠Google、諾基亞（Nokia）、三星（Samsung）、樂金（LG）、宏達(dá)電等皆已推出內(nèi)建Qi無線充電功能的手機(jī)，且透過Verizon、AT&T、中國移動、NTT DOCOMO等電信商的通路銷售。市調(diào)機(jī)構(gòu)WinterGreen研究報告指出，2019年全球無線充電設(shè)備市場規(guī)模將達(dá)336億美元。

現(xiàn)階段由于Qi標(biāo)準(zhǔn)具備廣大的客戶群優(yōu)勢，因此芯片商除發(fā)表兼容Qi標(biāo)準(zhǔn)的磁共振方案外，亦大舉投入同時相容于Qi及電力事業(yè)聯(lián)盟（PMA）標(biāo)準(zhǔn)的雙模方案，期在商機(jī)起飛時一舉搶下市占大餅。