近日,工业和信息化部近日印发《无线充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定》。
最受关注的是第四条:移动、便携式无线充电设备的工作频率范围为 100 -148.5kHz、6765-6795kHz、13553-13567kHz 频段,且额定传输功率不超过 80W。
老狐还记得,2021 年 2 月,工信部在《无线充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定(征求意见稿)》中明确规定:
自 2022 年 1 月 1 日所有生产、进口在国内销售、使用的移动和便携式无线充电设备额定传输功率要求小于 50W。
从 50W 开放到 80W,有人认为只是杯水车薪,比起最高 240 W 快充的有线充电,无线充电好像“跑不起来”。
有一种观点认为,无线充电日后会彻底取代有线充电,但也有人觉得,这种“跑不起来”的充电,根本聊胜于无。
与传统的有线充电不同,无线充电不受线材的束缚,只需要轻轻一放,就能开启手机的电量补给。
很多小伙伴可能会不明白无线充电的原理,觉得充电不就应该是有线吗?没有电线,怎么充电?
首先要了解一下,手机上的无线充电,究竟是如何实现的?
厂商需要在手机和无线充电器上,各安装一个线圈,当充电板的线圈接通电源后,会产生一个不断变化的磁常
需要充电时,把手机放在充电板上,手机背盖上的线圈就会感应到磁场的变化并产生电流,然后手机再把电流转化为直流电给手机电池进行充电。
现在的无线充电,主要有四种方式,分别为电磁感应、磁场共振、电场感应、电磁波等。
最常见的无线充电技术,是电磁感应,这也是目前手机普遍使用的技术。
现阶段的手机无线充电,有效充电距离仅在 10mm 以内,因此,大部分的无线充电器,都会设置充电底座。
用户要把手机放在充电底座,而且位置还要精确,才能充电,放歪一点都不行。
那么,无线充电和有线充电之间,有什么不同和优劣?
首先是充电方式,无线充电需要把手机放到充电底座,有线充电只需把充电线插进外接口。
其次是连接外设,现在的手机,充电口和外接口大多是同一个,因此无线充电的手机,外接口能连接其他设备,有线充电就没办法了。
最核心的一点,在于电池寿命,长时间充电容易导致发热,有线充电主要是充电口温度上升,无线充电则是电池端温度上升。
因此,长时间使用无线充电的手机电池,其使用寿命会比使用有线充电的短,或者说电池健康度下降更快。
无线充电,听起来像是尖端的科技,毕竟相比“有”线,“无”线似乎更“高级”。
但这么“高级”的技术,其概念在 19 世纪末就已经出现。
1890 年,物理学家尼古拉特斯拉车企特斯拉就是以他的名字命名进行了无线输电试验。
他在纽约第五大道 35 号的实验室,用无线传输电能的方式,点亮了一盏白炽灯。
之后的他,萌生了一个疯狂的想法:他计划在纽约长岛建造一座“沃登克里弗塔”,将地球的电离层与地表视为电容器的两个极板,通过径向电磁波振荡在其间建立起频率约为 8Hz 的低频共振常
他的目的,就是建立起一张覆盖全球的无线电能传输网络,人类就能彻底摆脱电线,只需一个小设备,就能取电用电。
这个想法,实在太超前了,无线电网的大规模覆盖,要到 2010 年后才能实现,放到一百多年前的世界,根本是天荒夜谈。
随着有线充电的不断发展,“过于超前”的无线充电技术,就此束之高阁。
直到 1978 年,美国发明家约翰乔治博格尔开始尝试给电动汽车进行无线充电,这项技术才重回世人眼前。
2008 年 12 月,无线充电联盟成立,对小型电子设备的无线充电方式实行统一规范。
无线充电的大规模应用,还是从手机开始,2009 年,世界上首款支持无线充电的智能手机 Palm Pre 登常
2017 年,苹果在 iPhone 8 系列和 iPhone X 中首发搭载无线充电,无线充电技术就此成为中高端手机的标配。
在手机的带动下,很多电子设备开始涉足这项技术,按充电功率的大小,无线充电设备大致可以分为以下几种类别:
首先是微功率设备,其充电功率少于 5W,包括智能传感器、低功耗 IoT 设备和医疗设备等。
其次是小功率设备,充电功率为 5W 到 15W,包括智能手机、智能手表、TWS 耳机、平板电脑、可穿戴设备等。
这类设备是我们最常使用的,也是使用无线充电技术最多的设备,因此也是无线充电市场的主导者。
第三是中功率设备,充电功率为 30W 到 65W,最高可达到 200W。
这类设备,主要为笔记本电脑、机器人、无人机、电动工具、小型家电等。
最后是大功率设备,充电功率 200W 到 25KW,包括厨房电器、电动自行车、纯电汽车等大功率电子电气设备。
从某些角度而言,无线充电对手机、笔记本电脑、相机等小功率电子产品,更像是锦上添花的新功能。
这些产品,有不少使用场景就在室内,充电问题不难解决,即使在户外使用,也能通过更换电池,解决充能问题。
但有一种设备,对无线充电的需求相当高,那就是新能源汽车。
统计数据显示,截至 2022 年底,我国累计建成充电桩共有 521 万台,数量增长迅速。
尽管如此,充电不便捷,依然困扰着很多车主,无线充电正是在这个背景下,涌现出的一种问题解决思路。
汽车怎么进行无线充电?其实原理和手机无线充电差不多,把汽车驾驶到相应的无线充电感应器上,不用连接充电线,就可以完成汽车电池充电。
例如在停车场的车位安装无线充电感应器,那么停车场内的所有车位都能实现无线充电,不仅空间利用率大大提升,还能解决车主的续航焦虑。
其次,在新能源汽车较为看重的“智能化”方面,无线充电也可以借助自动泊车技术给无线充电赋能,实现自动停车、自动充电的功能。
但现实真的能这么完美吗?现阶段的无线充电技术,要用到实处,难度还是有不少的。
首先是充电功率,纯电车和燃油车其中一大争议,在于纯电车的充能时间太长,即使是快充,也要接近半小时。
不过凡事就怕对比,对比无线充电,这世间简直是神速,以捷尼赛思 GV60 为例,其无线充电系统功率为 11kW,充满电需要 8 个小时。
其次是停车精度要求高,手机无线充电,尚且要把手机准确地放置在充电底座上。
换成汽车,则会要求驾驶员把车辆精准停放在充电感应器位置,对驾驶员的停车技术会有一定要求。
再次是充电的安全性,因为无线充电会产生强大的磁场,当人或动物位于纯电车和充电装置之间时,有可能带来电磁伤害。
最后是成本,手机无线充电器价格高于有线充,汽车亦然,7.7kw 的私人无线充电桩,售价超过万元,比有线充电桩贵得多。
因此,要说无线充电能取代有线充电,还为时过早,至少在手机和汽车等渠道,有线充电还是主流。
老狐认为,无线充电技术发展到现在,只是进入一个瓶颈期,只要突破了,前景就会很广阔。
无线充电既不会取代有线充电,也不会消失,两者会一直共存,技术多元化的市场,才有广阔的发展空间
参考资料:
Baseus 倍思:无线充电的前世今生
车百智库:无线充电第二春
速途网:汽车无线充电,只是噱头吗?
网络图片
编辑:陈展翔