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無線充電標準整合難度高 多模設計成關鍵

2015-11-26

  無線充電技術雖已問世多年,普及率卻不如想像中高。據IHS調查,有4分之3的消費者聽過無線充電,但使用的比率只有16%。追根究柢,主要還是跟目前無線充電技術標準過多且無法取得共識有關。

  根據Wired雜志報導,2015年1月,無線充電的兩大聯盟Alliance for Wireless Power(A4WP)和Power Matters Alliance(PMA)宣布合并,并已于7月正式完成結盟,日前更將此新聯盟命名為AirFuel,致力于無線充電生態系統的建置,現有會員達190家。

  A4WP與PMA兩者結盟的策略性意義遠大于技術層面的合并。以英特爾(Intel)為首的A4WP支持電磁諧振(resonance)充電技術標準Rezence,而PMA則使用以電磁感應(inductive)技術為基礎的PMA標準,兩項標準并未因結盟而增加互通性。

  PMA與Rezence都是利用發射線圈產生交變磁場(alternating magnetic field),將轉換的電流傳送到裝置的接收器,將電池充滿。PMA仰賴電磁感應,最大充電距離約為5公分,因此發射線圈須緊貼著接收線圈才能產生作用;Rezence則是利用電磁諧振方式產生感應,充電距離較長,因此不須將發射線圈完全對準接收線圈便可進行傳輸。

  由于兩項技術合并的可能性低,Airfuel計劃開發多模無線充電方式,讓發射端(無線充電器)或接收端(手機)得以同時支持PMA和Rezence兩種技術標準。目前NuCurrent公司已與博通(Broadcom)合作開發出可運作的多模天線,但Rezence產品仍未有明確的上市時間。

  無線充電市場龍頭Wireless Power Consortium(WPC)采用技術標準Qi,不僅與Airfuel陣營的PMA或Rezence不同,也互不相容。Qi標準早在2008便已推出,與PMA同樣以電磁感應為主,但使用不同頻率。到了2014年,Qi另外加入了電磁諧振規格,承諾可與過去3年出廠的舊裝置相通。

  不僅技術標準令人暈頭轉向,無線充電在市場上的應用也讓消費者莫衷一是,例如星巴克(Starbucks)的充電板支持PMA,IKEA內建無線充電的家具采用Qi標準,三星電子(Samsung Electronics)與Verizon也是Qi標準的支持者,但AT&T則走PMA規格。

  目前市場上僅有三星Galaxy S6手機同時支持PMA與Qi充電標準。分析師認為,使用雙模天線支持不同技術標準雖可解決相容性問題,但并非長遠之道。單天線與雙模天線的制造成本差異約為5%,尚在制造商可接受范圍內,一旦Rezence上市后,勢必又將產生新的問題,屆時多模天線的制造成本會比雙模高出許多。

  并非所有智能型手機制造商都急著引進無線充電,以Google為例,最新發表的Nexus旗艦機便舍棄過去幾代支持的Qi無線充電,改采USB-C加快充電速度。由于標準混亂無法統一,導致制造商裹足不前,不敢過度押注在某一特定標準,以免產生更大損失。

  因此目前所有人都還在觀望當中,形成制造商等待消費者需求浮現才愿意投入生產、消費者等待公共空間無線充電的普及化才愿意買單、而公共場所則等待制造商統一標準才愿意投資建置的微妙生態。

  換個角度來看,目前無線充電基礎建設的不足或許不是件壞事。現有的電磁感應技術雖然方便,但有速度過慢與體積限制的缺點,未來應還是以電磁諧振技術為發展主流。未來業者也會將開發重點放在多模發送器,讓消費者再也不用擔心手機與充電器是否相容的問題。

  制造商并已開始朝向更高功率無線充電發展,除可加快手機充電速度之外,也可以應用于筆記型電腦(NB)等體積較大的裝置上。


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