电源线迎来“告别时刻”
更大的屏幕、更小的体积、更多的功能……数码产品已经成为每个人日常生活的必须品，遗憾的是，虽然我们的手机已经拥有了4.7英寸的显示屏、可以用语音操作、能播放投影……但这些聪明机器的充电模式，依然停留在差不多60年前的晶体管时代。每个数码发烧友都有因为充电时找不到电源线、家中插座不够，或是电源线乱成一团而大光其火的不愉快经历……正因为如此，正在推广中的“无线充电”技术，对我们来说就是一项非常贴心的服务。虽然这一技术离大规模商用还有一段路要走，但随着像苹果电脑这一级别巨头的加入，与烦人的电源线告别，应该只是个时间问题。
“下一代iPhone手机的最大技术亮点会是什么？”新闻网站“赫芬顿邮报”不久前推出这一有趣的投票竞猜游戏，有超过6000名注册用户参加投票。选择“4G技术”的占52%，这一点毫无悬念――让人感觉意外的是，有31%的用户选择“无线充电”。
意外吗？如果你时刻关注苹果公司的一举一动，对此就不会感到吃惊了。2011年6月，苹果公司申请了一项与“无线充电”密切相关的技术专利，这项名为“本地计算环境中的无线电力应用”的专利技术，可利用近场磁共振技术 （NearFi el d Magneti c Resonance）传输电能。简单的说，你只要将无线鼠标、iPhone和iPad等设备放在Mac电脑附近1平方米的范围内，就可以不通过电源线，以无线的方式完成设备的充电。
有媒体评论说，通过这项技术，苹果公司能够在后乔布斯时代再一次将其简约的设计风格发挥到极致，而有苹果公司开风气之先，无线充电技术的前景也颇为外界看好。
让手机扔掉充电器
媒体评论称，无线充电技术所引发的产业革命正在来临，最近几年，整个产业频频有大的动作发生，只是得到的关注却并不多。
2008年12月，无线充电联盟（Wireless Power Consortium）成立，这是全球首个旨在推动无线充电技术的标准化组织，同时它还承担着在有利益冲突的各公司之间进行技术标准协调的责任。截至2011年年底，联盟的成员已经从建立之初的8家公司发展至超过100家，从手机厂商（摩托罗拉移动、诺基亚）到芯片制造商（飞思卡尔、德州仪器）再到移动通信运营商（美国Verizon公司、日本NTTDoCoMo）被一网打尽。
无线充电技术背后的构想颇为简单：WPC成员相信，如果消费者可以把他们的各种电子设备放在特别准备的平面上――而不是手忙脚乱地“纠缠于”电源线和插头插座的话，那么为电子产品充电将会更加容易、更加方便。WPC推出的智能充电器绝大多数呈类似鼠标垫的小垫形状，然而必需的线圈及天线，最终将直接内置于家具中。
在WPC的构架中，所有通过磁感应原理完成充电的产品都将标有“Qi”标志。“Qi”于2010年8月发布，说来有趣，这一标志竟然与中国文化有关――“Qi”的发音为“chee”，WPC解释称这一称呼借用了中文的“气”、既代表生命力这个概念。根据Qi的标准，在充电时只需将支持Qi的移动设备放置在Qi充电表面上即可充电，简单高效，无需连接任何线缆，也不用做任何配对设置。正如蓝牙是短距离数据交换的标准、Wi-Fi是无线网络的标准，Qi正在成为无线充电的通行标准和代名词。这套标准已于2010年9月被引入国内，信息产业部通信电磁兼容质量监督检验中心也已加入该组织。
自发布以来，Qi已经演进到1.0.3版本，目前主要支持低功率设备，功率最高5W。早期支持Qi标准的设备，接收端主要以保护套的形式套在移动设备上，而从2011年4月开始，一些厂商已经将接收端集成到了手机当中。在2011年11月的东京国际消费电子展上，WPC展示了其成员企业开发的60多款无线充电器，HTC、韩国LG、三星，以及摩托罗拉、富士通（Fujitsu）、NEC（日本电气）及夏普等公司都推出了内置Qi无线充电功能的手机。
目前，Qi最主要的推动力来源于电信运营商，如美国移动运营商Verizon要求手机厂商未来生产的终端必须支持这一标准，从而“确保用户可以随时随地使用Verizon的网络”；而在日本，电信运营商不仅希望手机支持Qi标准，同时还能将供电设备融入到基础建设里面。对于手机制造商而言，Qi标准也给他们提供了更多的机会，设备续航能力的增强，一定会激发出更多新的应用出现。
“Qi”在蔓延中
平板电脑是WPC推广Qi无线充电技术的下一个重点目标之一。《福布斯》杂志在一篇报道中透露，WPC联盟成员之一的富尔顿创新公司（Fulton Innovation）董事布雷特・刘易斯表示，目前有10至15家WPC成员公司正在努力开发用于平板电脑的无线充电技术标准、并生产所需的元件（Qi无线充电技术标准必需稍加调整，因为平板电脑充电所需的电压瓦特数是手机的两倍，前者需要10瓦特电压，而后者只需5瓦特电压）。
刘易斯表示，WPC还一直在开发用于笔记本电脑的无线充电技术标准，一旦这些WPC充电标准得以确立，用于平板电脑及笔记本电脑的Qi无线充电器将可以用于手机充电，而反之也可以。刘易斯认为，消费者“不应该必须为每种设备提供不同的充电板或者充电区域”。无线充电设备在手机/平板电脑间彼此兼容的优越性不言自明，但它需要解决更多的技术障碍，这也是为什么WPC在为平板电脑开发无线充电技术方面比惠普花费更长时间的一个原因。惠普在2011年夏季为其TouchPad平板电脑推出了一款无线充电器。
WPC还认为，消费者不应该必须小心地把他们的电子产品精确地放在某个位置才能进行充电。该联盟目前正审核利用磁共振在几英寸距离之内实现无线充电的一些新设计。这将使无线充电能够通过厨房工作台面或墙壁，或只是Qi无线充电器的一般区域完成。“我们在设计Qi无线充电技术标准时考虑到了灵活性，”刘易斯说，“消费者希望在电子产品充电方面拥有更多的自由，从而满足他们不同的生活方式。”
无所不在的“Qi”
除了支持手机和笔记本电脑这些功率相对较低的设备，无线充电技术也开始被运用到一些“大家伙”上面，尝试对台式电脑、小功率家电以及电动工具提供充电支持。更有甚者，2011年12月，高通公司在伦敦进行了首次电动汽车无线充电实验。此前，高通刚刚完成了对新西兰奥克兰大学HaloIPT部门的收购，HaloIPT是奥克兰大学为将其技术资产用于电动汽车非接触充电用途而专门设立的部门，拥有大量的无线供电技术专利。
来自WPC联盟的信息显示，对汽车仪表板进行Qi无线充电功能整合也正在计划中。有报道称目前已有多家汽车制造商和WPC签署了内置Qi无线充电技术的合作协议，预计内置Qi无线充电技术的汽车，最早将在2012年年底至2013年年初面世。业内专家称，WPC最终应能够推出向电子设备提供最高电压达120瓦的无线充电技术标准。
此外，WPC还在为其无线充电服务开发更多的附加软件。比如说，当一部平板电脑在充电时，这类软件会自动显示用户最喜爱的照片，这被称为“Qi附加服务”（Qiplus）。业界估计，随着WPC成员企业数的增加，以及消费者越来越需要在一天内给他们的智能手机多次充电，未来两年该领域将出现“指数式增长”。日本运营商DoCoMo公司甚至表示，该公司预计在三年内其推出的所有手机都将具有Qi无线充电功能。
不过，要想在这个新兴市场成为“事实标准”，WPC必须要战胜与之竞争的几项无线充电技术。诸如金霸王（Duracell）等电池巨头尚未加入WPC。刘易斯表示，与新进入该领域的对手相比，WPC在开发无线充电技术方面领先了大约三年时间，而且在持续降低采用Qi无线充电技术的成本――这部分是通过在Qi无线充电技术芯片整合方面与芯片制造商合作达成的。
现在看来，WPC联盟的目标非常明确，一旦无线充电服务进入公共场所，消费者将会倾向于像Qi这样的通用标准。在加拿大和日本等国家，一些机场休息室、电影院及咖啡馆已开始提供Qi无线充电服务。在不久的将来，会有越来越多公共服务及消费场所推出这项深受欢迎的服务，情形如同今天的咖啡馆和商场都会提供免费WiFi网络一样。
背景 “无线充电”并非突发奇想
智能移动设备的续航能力一直让各大厂商和用户头疼不已，而解决之道无非有两种。首先，就是在电池上下功夫。不过，目前电池行业的发展正在遭遇瓶颈，据业内人士介绍，锂电池技术虽然仍在不断进步，但多年来始终未有质的突破，尽管在实验室中仍不断有新成果诞生，但对于整个产业的影响非常有限。
既然在电池上继续做文章的余地有限，那么另一条道路不言自明，即通过方便快捷地充电同样可以达到让设备续航能力延长的效果。这正是无线充电技术在最近两年迅速崛起的原因所在。根据无线充电联盟WPC预测，到2016年，全球无线充电市场产值可能达到270亿美元，一门颇具“钱”景的大生意正在呼之欲出。
事实上，无线充电、或是无线输电的设想并非突如其来的新概念。早在19世纪90年代，鬼才发明家、交流电之父尼古拉・特斯拉（Nikola Tesla，1856-1943）就提出了这一设想，并着手研究不用电线就可以传输电力的方法。当时特斯拉的研究方向之一，就是通过各种自然介质中的电磁波来传输能量。1891年，他成功点亮了一盏没有连接电线的灯泡，从而证明了无线的电力传输并非空想。
按照特斯拉的构想，可以利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷，线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振，从而实现电能的高效传输。
1900年，特斯拉筹到15万美元在纽约长岛修建了“瓦登克莱菲”塔，希望跨越大西洋进行无线电能传输的实验，从而证明远程无线传输电力的可能性，但相关的研究最终因为资金缺乏等多种原因没能继续下去。此后，相关的技术研究一直进展缓慢。
2007年6月，麻省理工的科学家使用两个直径60厘米的线圈，通过调整发射频率使其产生共振，每一次共振，感应器中都会有电压产生。经过产生多次共振，感应器表面集聚了足够的能量，从而成功点亮了距离电力发射端两米以外的一盏60W灯泡。而这背后的原理正是源于特斯拉当年的实验。
实际上，基于特斯拉的理念，目前无线充电领域已经衍生出许多其他方向，麻省理工科学家所运用的只是其中一种。另外一种颇具代表性的方法是电磁感应，这种方式是在发送和接收端使用相应的线圈发送和接受产生感应的交流信号，从而完成充电，该技术可以在线圈内创造出一个强电磁场，用户只需将装载接收器的终端设备放在发射器周围即可。
无论是何种方式，传输距离的局限以及能量传输过程中的损耗一直制约着无线充电技术的推广。不过，最近几年，一些公司和组织另辟蹊径，绕开了这些障碍。
既然较远距离的无线充电有困难，那么就尽可能地让供电设备出现在人们的周围。具体来说就是在人们工作和生活中的重要节点设置充电设备，比如，2010年1月，无线充电行业的领先企业Powermat就与海尔共同开发出了植入无线供电系统的办公桌，只要将手机和笔记本电脑放在桌面上，便可实现充电。未来在机场、公司、咖啡店等公共场所均可设立这样的充电设备。在远距离的无线充电技术成熟之前，这无疑是一个不错的解决方案。