苹果加入WPC,无线充电也许真的要来了

摘要: 战还没有打到最后,谁赢还说不定。

2月13日,在沉浸在战争许久以后终于爆发出了一个大事件:苹果正式加入WPC。

WPC,全称Wireless Power Consortium,即无线充电联盟,成立于2008年12月17日,其使命是为了创造和促进市场广泛采用与所有可再充电电子设备兼容的国际无线充电标准Qi,其主要成员包括LG、HTC、高通等著名企业。苹果正式加入WPC事件,最激动的莫过于从事Qi标准无线充电技术研发的工作者们,纷纷表示与苹果英雄所见略同,而无线充电的好戏才刚刚开始。

苹果加入WPC这一举动无疑是在无线充电平静的湖面上投了一颗石子,引起一阵波澜,但不至于有炸弹那么大的威力。

我们来看看苹果这几年与无线充电的一些纠葛。

最早传闻开始有无线充电功能的苹果产品,是在2014年发布的iphone6系列机型,当时的Qi标准无线充电设备已经被Nokia等手机产商应用到手机上,但是并没有引起太大的波澜。甚至已经有人预测苹果在iphone6上加入的无线充电将是磁共振无线充电技术的无线充电(虽然在当时磁共振无线充电的概念只是才刚被提及),然而在发现苹果并没有在iphone6上加入无线充电功能,而是在智能手表上加入磁感应无线充电时内心是崩溃的。

这就是苹果在无线充电上的首次尝试,不是其主要业务,而是次要的智能手表上,不是不想用,而是对于像Qi标准的磁感应无线充电技术,苹果心理是没有底的;在时隔2年之后,对于现行的无线充电技术,苹果更是不感兴趣。苹果高管Phil Schille曾经表示,要在充电器和手机之间再增加一个充电装置其实是更加复杂。那么,为什么苹果还要加入WPC呢?

这或许只是一个苹果将会在无线充电有大动作的暗示,就像苹果之前加入NFC forum一样,代表着要真正开始涉足这项内容了。

其实这一暗示,早就出现在去年发布的iphone7上,AirPods的耳机宣传视频中写道:

我们相信,未来将是一个无线的世界;各种设备间的连接也将是自然而然的;这个信念,促使我们设计出这款新的无线AirPods。

从中获取的最大的信息,就是无线,摆脱有线的束缚

而这一理念也融入到了苹果的其他产品里面,新的MacBook Pro砍掉了各种接口,只保留了整合充电、usb、视频输出于一身的Thunderbolt 3接口;新的Mac book更是非常激进的整个机身只有两个接口,一个留给耳机,一个留给其他。

变化的是苹果采用的黑科技,不变的是“ one is all ”的宗旨。

目前主流的无线充电技术研究

第一种Qi标准的无线充电,也就是磁感应技术无线充电,该技术无线充电技术原理及我们在高中物理中学过的法拉第电池感应定律,通过导体切割磁场会产生电动势,有两个线圈组成,在初级线圈上接入交流电时产生磁场,次级线圈由于有交变磁场的存在而感应出交变的电流,最常见的应用就是我们生活中的变压器。

第二种是磁共振无线充电,也就是用谐振器件是发射端和接收端达到相同的频率,达到磁场共振,满足能量交换,其威力在高中物理课本中的军队齐步过桥把桥震断的案例中有所体会。

第三种可能也是大家真正想要看到的技术,射频技术,不管是国内还是国外出现这样的技术都非常的吸引人眼球,这大概就是梦寐以求的无线充电。这种技术是利用空间电场作为媒介,把能量发射板和接收器看成电容的两个极板。在交流电场的作用下,电容的两个极板会有交变电流流过,这样就实现了电能的无线传递。

3种技术都有其自身的优缺点:

磁感应技术,优点为充电效率高(手机充电效率在80%以上),缺点是充电距离短,需要紧贴着发射板充电,并且在充电时需要对准才能充电,代表有三星、诺基亚、索尼等;

磁共振技术,相对于磁感应技术来说充电距离远(手机充电转换率目前能达到7cm),充电面积大,且可以随放随充,缺点则是充电效率略低,目前最高为70%左右,代表厂家有高通、Witricity、微鹅;

射频技术,前面有提到最大的优点就是充电距离远,但是其缺点也非常明显。其一为辐射,其二为转换效率非常低下。

当然像路由器那般微小的辐射,从小吃地沟油的强大的人民群众当然不怕,但是如果是2000个这样的路由器呢?据了解,一个路由器正常待机是辐射瞬间最大值为0.2瓦/平方米,2000个就是400瓦/平方米,国家规定家电辐射不能超过0.4瓦/平方米,超标准量1000倍的辐射值,想要投产不难,但是有多少人敢用呢?

另外所谓转换效率,就是电源的输入功率与输出功率的比值:即电源转换效率=电源为主机提供的即时输出功率/输入电源的即时功率×100%。在2016年举办的国务院政策例行吹风会中介绍了《消费品标准和质量提升规划》,目前我国在家用电器、照明电器、纺织品、服装、家具、玩具、鞋类产品、钟表、纸质品、洗涤用品等主要行业,国际标准的转化率基本都超过了80%,而该技术目前的转换效率在30%左右,差距颇大,任重而道远。

一般状态下如何挑选最优解?

在出现这样的情况是,数学上最常规的方法则是用线性规划来解决这个问题;距离、辐射、转换效率作为一个分别为x(x≧0)、y(y≧0)、z(0<z<1),用户的满意度假设为Q,而每一个变量之间存在一个关系,假设构成方程组(其中a、b、c、d、e、f为实数)

最后由于a、b、c、d、e、f的不同值,Q=dx∧2+ey+fz能得到的曲线大致是这样的,不管如何变化Q总是有1个或者2个最大值。

在均衡距离、辐射、换转效率方面得到一个用户体验的最大值,而作为这种方案的磁共振无线充电,就是符合该中解法的最优解。

该技术手机无线充电以目前的环境条件则是在距离x=50mm、辐射y=0、转换效率z=70%时,得到了用户体验Q的最大值,当然针对不同的产品由于影响因素的不同,用户体验值取得最大点时的最优条件在一定区间内会有变动,但不变的是就辐射值上肯定是0,这是技术本身决定的。

这就比如到了午餐时间,你今天特想吃顿老北京炸酱面,最好吃的在北京,但是你住在上海,家门口有一家但是巨难吃,在离家乘车半小时的地方有家味道还正宗的,商家还表示愿意配送的,而选择这家,就是这顿午餐的最优解。

以这种方式判定,苹果最应该选择的就是磁共振无线充电技术,否则这么多年的坚持,如果最终还是使用磁感应技术的无线充电,那不只对不起一直陪伴坚持的果粉,乔布斯的宗旨是被彻底忘得一干二净。

当然,虽然在实际的生活中判定大同小异,但是考虑的因素更加多种多样。苹果是选择WPC还是A4WP很重要,但是这并不具有强争议性。不管是磁共振还是磁感应,苹果都已经开启了测试线,而在实际考量选择哪种技术方式时,除了技术本身的优势外,还有其稳定性、成本等方面的考量。

稳定性,是否在使用过程中不会出现不能充电的问题,甚至是发生的三星Note7系列比较严重的爆炸问题;

成本方面,据Canaccord Genuity报告显示,苹果在2016年第四季度,手机销量约占全球份额的18%,但是获得利润却占整个产业的92%。而锤子科技老罗也三番五次在采访中怼苹果手机成本只有1700但是售价却在5000+的问题。当然,苹果和所有的手机厂商一样希望通过最低的成本来获得最高的收益,而一直以来苹果在保证其品控良好的情况下,采用的物料是以尽量能够低的标准,保证其在成本与收益的最下比值。

理论上高频磁共振技术是最优方案,但是该技术目前尚在试用阶段,稳定性以及成本把控方面优势不足。按照苹果一贯保守的风格来说(毕竟和三星对比,这几年都没有什么大动作),下一代的iphone上要使用中远距离的无线充电几乎没什么可能,虽然就目前的供应链证据来说加入无线充电功能十之八九。(本文后发钛媒体)

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苏恒溢
苏恒溢

科技公司COO,连续创业者,资深运营经验,科技专栏作者

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