無(wú)線輸電技術(shù)現(xiàn)狀了解

2014 CES電源篇：磁共振無(wú)線技術(shù)來(lái)勢(shì)兇猛

磁共振（Magnetic Resonance， MR）無(wú)線充電技術(shù)已開(kāi)始在市場(chǎng)上嶄露鋒芒；包括聯(lián)發(fā)科、WiTricity、無(wú)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(wú)線充電方案，讓該技術(shù)發(fā)展快速加溫，成為無(wú)線充電市場(chǎng)的耀眼新星。

WiTricity執(zhí)行長(zhǎng)Eric Giler表示，磁共振無(wú)線充電技術(shù)正邁入令人興奮的發(fā)展階段，除已開(kāi)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(dòng)設(shè)備等消費(fèi)性電子市場(chǎng)掀起新的變革，讓無(wú)線充電功能可在更長(zhǎng)距離下運(yùn)作。在2013年12月無(wú)線電力聯(lián)盟（Alliance for Wireless Power， A4WP）發(fā)布其無(wú)線充電產(chǎn)品識(shí)別品牌--Rezence后（圖1），磁共振無(wú)線充電技術(shù)勢(shì)力便快步崛起，近期國(guó)際消費(fèi)性電子展（CES）上，相關(guān)芯片方案大舉問(wèn)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(wú)線充電系統(tǒng)參考設(shè)計(jì)，包含一塊無(wú)線充電板和一副充電背蓋，初期系針對(duì)iPhone 5/5s所設(shè)計(jì)，未來(lái)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(shí)支援磁感應(yīng)與磁共振技術(shù)的多模無(wú)線充電方案。聯(lián)發(fā)科策略行銷處處長(zhǎng)Mark Estabrook指出，許多研究顯示無(wú)線充電的普及因不同規(guī)格的競(jìng)爭(zhēng)而變緩，因此聯(lián)發(fā)科開(kāi)發(fā)出可兼容磁感應(yīng)與磁共振的無(wú)線充電方案，消費(fèi)者從此將能在幾乎所有無(wú)線充電規(guī)格的充電器上充電。

另一家韓國(guó)新創(chuàng)IC設(shè)計(jì)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(wú)線充電接收器，其整合全波主動(dòng)整流器（Full Active Rectifier， FAR），可讓移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離無(wú)線充電應(yīng)用情境。

至于在磁感應(yīng)無(wú)線充電市場(chǎng)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(wú)線充電專業(yè)與專利，開(kāi)發(fā)可兼容無(wú)線充電聯(lián)盟（WPC）Qi標(biāo)準(zhǔn)的磁共振無(wú)線充電方案。

事實(shí)上，ConvenientPower在今年CES期間，已率先推出與無(wú)線充電聯(lián)盟Qi標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品相容的磁共振無(wú)線充電方案--WoWZ，鎖定移動(dòng)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(wú)線充電應(yīng)用市場(chǎng)版圖。

兼容Qi標(biāo)準(zhǔn)　磁共振應(yīng)用方案登場(chǎng)

長(zhǎng)距離、高效率、低發(fā)熱、低耗電等系無(wú)線充電方案使用者及開(kāi)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(dòng)設(shè)備額外的高度，消費(fèi)者多半須透過(guò)外接式的充電套或手機(jī)殼等配件實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電功能。

迄今，無(wú)論系公共場(chǎng)合、家具、汽車以及飛機(jī)等各種產(chǎn)業(yè)應(yīng)用皆已開(kāi)始導(dǎo)入無(wú)線充電方案，但磁感應(yīng)（Magnetic Induction）無(wú)線充電方案須透過(guò)訊號(hào)增強(qiáng)器（Repeater）才能延伸充電距離，此舉將同時(shí)帶給制造商更高的設(shè)計(jì)復(fù)雜度及成本負(fù)擔(dān)；至于磁共振無(wú)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(dòng)設(shè)備市場(chǎng)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(dòng)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(shì)，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(duì)射頻（RF）訊號(hào)極為敏感的領(lǐng)域，提供制造商更多的設(shè)計(jì)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(shí)實(shí)現(xiàn)18毫米的充電距離與65%的充電效率，且對(duì)于現(xiàn)行5毫米的Qi無(wú)線充電方案廠商亦不會(huì)造成額外的成本負(fù)擔(dān)，簡(jiǎn)化產(chǎn)品導(dǎo)入復(fù)雜度，對(duì)無(wú)線充電業(yè)界而言系效能及設(shè)計(jì)技術(shù)的重要突破。

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

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前有一百九十七家廠商加入無(wú)線充電聯(lián)盟，而Qi也因而成為全球無(wú)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(lè)金（LG）、宏達(dá)電等皆已推出內(nèi)建Qi無(wú)線充電功能的手機(jī)，且透過(guò)Verizon、AT&T、中國(guó)移動(dòng)、NTT DOCOMO等電信商的通路銷售。市調(diào)機(jī)構(gòu)WinterGreen研究報(bào)告指出，2019年全球無(wú)線充電設(shè)備市場(chǎng)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(shì)，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(shí)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(shí)一舉搶下市占大餅。