86 上
海信息
化
无线电力传输（Wireless Power Transmission，WPT）也称无线能量传输或无线功率传输，主要通过电磁感应、电磁共振、射频、微波、激光等方式实现非接触式的电力传输。

随着电力电子器件、功率变换和控制技术的发展，无线电力传输技术在转换率、低辐射等方面逐渐取得突破，无线电力传输在军事、通信、工业、医疗、运输、电力、航空航天、节能环保等领域呈现良好应用前景。

近年来，全球无线电力传输市场规模逐年递增，据IHS iSuppli数据显示，2010年无线充电设备市场收入达到1.2亿美元，到2015年将达到237亿美元。

从2011 年开始，全球无线充电模块销量急剧增长，2019年将增长到9.23亿个（见表1）。

手机、笔记本电脑等是无线电力传输的主要应用对象，厂商正将无线电力传输技术嵌入到包括智能手机、平板电脑、蓝牙耳机在内的终端。

十九世纪末，尼古拉·特斯拉发明了“特斯拉”线圈，使无线电力传输成为可能。

近年来，无线电力传输技术发展迅猛，在军事、通信、工业等各大领域都拥有十分广阔的应用前景。

对于消费者来说，无线充电的意义还不仅仅是带来充电方式的便捷化，随着无线充电技术从手机、平板等小功率设备向笔记本电脑、智能电视甚至电动汽车等大型设备的拓展，可以说，无线电力传输技术必将为人们的日常生活带来更多的惊喜。

文／陈 骞
美日两国处于领先地位
美国、日本等国众多企业或研究机构竞相研发无线电力传输技术，探索无线电力传输系统在不同领域的应用，致力于将其实用化，目前，已获得了一定的技术突破，相应产品也陆续面世。

美国电子信息企业对短距离电力传输技术给予极大投入。

Power Cast 公司利用电磁波损失小的天线技术，借助二极管、非接触IC 卡和无线电子标签等，实现了效率较高的无线电力传输，将无线电波转化成直流电，并在约1 米范围内为不同电子装置的电池充电。

Palm 公司将无线充电应用在手机上，推出充电设备“触摸石”，利用电磁感应原理为手机进行无线充电。

Powermat 推出的充电板有桌面式和便携式等多种，主要由底座和无线接收器组成。

Fulton 公司开发的eCoupled 无线充电技术，充电器能够自动地通过超高频电波寻找待充电电器，动态调整发射功率。

Visteon 公司计划为摩托罗拉手机和苹果的iPod 生产eCoupled 无线充电器。

Power 公司开发的电波接收型电能储存装置以美国匹兹堡大学研发的无源型 RFID 技术为基础，通过射频发射
装置传递电能。

WildCharge 公司开发的无线充电系统，充
电板的外观像一个鼠标垫，能够放置在桌椅等任何平坦表
数据来源：IHS iSuppli 单位：百万个
表1 全球无线充电应用数量
Oversea View
他山之石
87
上海信息
化
面，可提供高达90W 的功率，足以同时为多数笔记本电脑以及各种小型设备充电。

日本企业与研究机构也在无线电力传输技术领域投入了很多研发力量，并计划在2015 年前后将其投入居民生活中。

2011 年，日本宽带无线论坛的无线电力传输工作小组以实现无线供电技术的早期实用化为目的，制定了无线供电相关的指南，确保用户能够安全
WPC）”于2008年年底成立，这是业界第一个推动无线充电技术标准化的组织，涵盖电池、消费电子、芯片、设备制造、基础设施及无线充电技术等领域。

目前，联盟超过100家，包括Convenient Power、Duracell、Hosiden、Fulton Innovation、Leggett & Platt、美国国家半导体、诺基亚、奥林巴斯、飞利浦、三星电子、三洋电机及德州仪器等，涵盖电池、消费电子、芯片、设备制造、基础设施及无线充电技术等领域。

2010年，无线充电联盟制定并发布了无线电力传输的全球标准Qi。

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年开始，一些厂商已经将接收端集成到了手机当中。

Qi主要的推动力来源于电信运营商，如Verizon要求手机厂商必须支持该种标准，从而确保用户可以随时随地地应用Verizon的网络，而在日本，电信运营商希望不仅手机能支持Qi标准，同时还能将无线供电设备融入到基础建设。

2011年11月，无线充电国际联盟展示了其成员企业开发的60多款无线充电器，三星、HTC等主要手机厂商均推出带无线充电功能的手机。

信息技术领军企业三星和高通与其他企业共同组成另一家无线电力行业联盟“无线充电联盟”（Alliance for Wireless Power，A4WP）。

该独立运营组织的使命在于促进全球无空间限制的无线充电技术的标准化，针对各种消费电子设备建立一个全球性无线充电技术体系，制定产品检验、认证程序，促进行业与监管者就无线充电政策的制定展开对话。

与高通和三星一同加入联盟的公司还有Ever Win Industries、Gill Industries、Powermat Technologies以及SK Telecom。

从技术类型分析，两大无线充电联盟所倡导的技术方式有所不同。

WPC主要是采用线圈耦合的方式来实现能量转移，目前主要为5W产品的低功耗应用制定规范，也在尝试为高功率产品制定规范。

它可实现在一个平面上为多个电器进行充电，充电板的发射端与充电产品接收端距离为5毫米。

A4WP正在促进共振方式无线充电技术的发展，充电板与智能机装置拥有同样频率的共振线圈，通过共振来充电，因此即便智能手机不与充电板接触也可进行充电。

除了两大联盟的技术方式外，也存在其他几种充电方式，比如以Wildcharge、Duracell两家公司为主的传导式充电、Powermat和Palm的无线充电技术，以及以Powercast公司为代
表的RF射频充电技术等。

利用无线供电。

企业方面，日本株式会社村田制作所采用电场结合型无线电力传输技术，与TMMS公司共同开发的无线电力传输系统，具有高效性和较大的位置自由度。

NTT DoCoMo 等移动通信运营商积极采用非接触充电技术，松下联手NTT DoCoMo 开发无线充电器。

昭和飞机工业公司研制出基于电磁感应原理无线传输电力的非接触式电源供应系统。

富士通公司利用磁铁实现了设备在距离充电器最远可达几米远的地方进行无线充电。

松下推出了内置太阳能板的桌子，可为移动设备提供电力。

研究机构方面，日本邮政省通信综合研究所和神户大学工学部开发的5kW 微波电力无线输电系统，可准确为飞艇输电。

东京大学产学研国际中心开发的家用电器无线供电塑料膜片，可贴在桌子、地板、墙壁上，为小型电机供电。

行业联盟指引技术走向
全球首个推动无线电力传输技术的标准化组织“无线充电联盟（Wireless Power Consortium，
Oversea View
他山之石。