磁共振&無線射頻誰才是未來？

1月29日，摩托羅拉和小米不約而同地在同一天發布了自己的“隔空無線充電”技術。與目前已經被廣泛應用于智能手機上的無線充電相比，顧名思義，“隔空”意味智能設備可以擺脫需要緊貼“充電板”充電的束縛，從而在一定空間范圍內都可實現持續充電。盡管這并不是一項新技術，但兩家手機廠商的高調宣傳，似乎讓我們看到了“隔空充電”這項黑科技產品大規模進入市場的可能。

無線充電發展到今天，在各大終端廠商的推動下，已經被應用到包括智能手機、智能穿戴等多種設備上。盡管無線充電的功率，已從最初的5W提高到目前市面上最高的50W，但跟有線充電相近的功率，并不能改變大多數人對其“雞肋”的印象。畢竟現階段市面上大多消費領域的無線充電，依然需要設備與充電板進行接觸，甚至要擺放到準確的位置才能正常充電。

不過，人們對于真正的遠距離無線充電依舊抱有很大期望。去年愚人節，OPPO展示過一項“FreeVOOC隔空充電”技術，可在10米內實現5-10W的穩定充電功率。盡管這只是一個愚人節的營銷活動，但它所受到的關注也足以體現消費者對于“隔空充電”的期望。

今年1月，摩托羅拉、小米相繼高調發布了各自的隔空充電演示視頻；OPPO在2月底的MWCS 2021展會上，也展示了其最新的隔空充電技術。

在接受《華強電子》采訪時，斯普奧汀副總經理歐陽慶瀚表示：“斯普奧汀2020年的業務較2019年增幅提升比較快，大概有220%，實現翻倍增長，并且有更多的行業巨頭與我們進行了無線充電合作與探討。”

據透露，目前奧普斯汀接到的場景基本都是隔空充電的應用。歐陽慶瀚還認為，未來市場需求會多數集中于兩個方向：以手機、IoT設備、智能穿戴為代表的消費電子方向；以及以無人機、機器人、移動式攝像頭為代表的工業智能制造場景。

事實上，OPPO在MWCS 2021上展出的隔空充電技術就是與斯普奧汀合作開發的。這款隔空充電產品可以實現在十多厘米的立體空間范圍內自由進行隔空充電，功率達到7.5W，可以在游戲過程中擺脫線材的束縛，實現邊充邊玩的真無線體驗。

不過，相比于小米與Moto的隔空充電宣稱能夠達到1米甚至數米的距離，OPPO這款產品只能為十多厘米范圍內的產品供電，實在有些相形見絀。但事實上，造成這種差異的原因有很多，但最主要的原因是兩者技術路線不同。

目前，用于實現隔空充電的技術主要有磁共振以及無線射頻兩種，OPPO的隔空充電技術采用磁共振式，當發射端能量遇到共振頻率相同的接收端時，就可以通過共振效應進行電能傳輸。而小米和Moto的隔空充電采用了無線射頻的方式，通過無線電波來傳輸能量，且可以使用不同波段的無線電來獲得不同的充電功率。

談到無線RF充電，就不得不提起Ossia和Energous。早在2013年，Ossia公司就研發出Cota無線電力傳輸系統，該系統利用智能引導的天線陣列聚焦一束微波發送給接收組件，不需要任何中介設備，最遠的傳輸距離可達9米。2015年，Energous在CES上展示了遠距離無線充電發射器 WattUP，該公司聲稱，WattUp是“唯一可以同時進行基于接觸式的和基于非接觸式的無線充電的、還可以同時對多臺設備進行充電的技術”。2016年Dialog對Energous進行了投資，并負責了WattUP產品的市場、銷售等工作。

雖然無線射頻顯然能夠有更遠的傳輸距離，更貼近人們想象中的“隔空充電”場景，但在優點突出的同時，缺點也同樣致命。歐陽慶瀚向記者介紹：“磁共振技術的優勢是，充電距離覆蓋中遠距離，最遠1米；轉換效率75%左右，可以一充多；目前唯一的缺點是采用分離式電路實現，下一步會往芯片方向發展。RF射頻技術充電距離可以做到更遠，達到米級，但傳輸效率很低，不到5%；且用毫米波來傳輸能量，會造成生物體組織升溫，就像微波爐一樣。”

Dialog半導體公司中國區總經理何凌也認同以上觀點，并進行了補充：“磁共振式可實現中遠距離大功率充電，但對小型化和共振頻率調節難度非常大；RF無線電波式成本較低，可實現射頻覆蓋范圍內的多個設備同時充電，但易受干擾、傳輸效率低，適合于低功率場合。”

當然，技術沒有絕對的優劣之分，更重要的是應用場景是否與其特性相適配。何凌認為，不同的市場領域會因充電距離和傳輸功率的差異而對不同的無線充電技術有傾向性。當然無線充電技術所面臨的共有技術壁壘還包括如何解決在充電距離、充電功率增加時所帶來的輻射問題。 

對于磁共振以及RF兩種技術的應用場景，歐陽慶瀚表示，目前磁共振技術主要集中給中小功率的消費電子、工業產品充電；RF充電適用于一些很小功率的傳感器且無人場景下的遠距離充電。

“未來，多種無線充電技術或將并存，企業可以選擇適合自身應用場景的無線充電技術。”歐陽慶瀚補充道。

總而言之，無論是磁共振還是無線射頻，兩種實現隔空充電的技術其實都有其局限性。實際上，Ossia和Energous早已在北美有隔空充電產品上市，但遲遲未能大規模進入市場，顯然有更深層次的原因。