要說現在年輕人，最離不開的東西是手機，最關心的話題是養生�！氨乇锓盆坭剑疽顾〔荒芡��！苯裉煲榻B的這款火箭院新產品，將這兩項愛好完美結合在一起。一個永遠不用充電的充電寶，一個可以給手機充電的保溫杯。親們，“水杯型充電寶”，了解一下呀~
你是否曾因保溫杯體積大且除了裝熱水外別無他用而放棄攜帶？
你是否曾對新聞里充電寶產品發熱起火、爆炸傷人的新聞而擔驚受怕？
現在這些都不再是問題！
只需將熱水倒入杯中，就能隨時為手機、相機、筆記本電腦等數碼產品充電。是的，你沒有看錯。作為保溫杯，它大小適中，隨身攜帶剛剛好。作為充電寶，它無需充電，安全可靠，從根源上解決了傳統充電寶因過熱、暴曬、短路等引發的起火爆炸問題。
這款神奇的充電寶，是由火箭院北京臨近空間飛行器系統工程研究所的科研人員，將航天領域高性能熱電轉化技術轉化為民用技術，攻克了低成本、異型、毫米尺度、高性能熱發電芯片組件制備工藝、基于界面熱導率增強的芯片有效溫差提升技術等多項難題，最終研發出這款國內外獨一無二的“水杯型充電寶”。產品核心技術獲國家發明專利哦。
當你在商場里、高鐵上手機沒電卻找不到電源接口，你只需一杯熱水，就能解決問題。當你在山林中遠足游玩，迷路數天又陰雨連連，傳統充電寶電能耗盡又沒有太陽能可用，你只要點起一個小火堆燒點熱水，幾分鐘后就能用手機撥出求救電話。
如此貼心的航天黑科技產品，不想擁有一個么？
手機用上無線充電，沒你想的那么簡單
不久前，消息人士Komiya放出了包括iPhone 12、Apple Watch、AirTag在內的蘋果秋季線上發布會的產品名單，其中可能最引人注目的是，蘋果將在發布會上推出跳票已久的AirPower無線充電枕。國內這邊，2020年的手機無線充電市場，也開始了新一輪的軍備競賽。從OPPO Ace2搭載的全球第一款商用40W無線快充，到小米10 Pro+的50W無線快充，手機無線充電的春天要來了？
相繼倒下的先驅們
提起無線充電，大家腦海里第一個想到的應該是三星手機。的確，三星是最先廣泛使用無線充電的手機品牌，從三星S6開始，后面幾乎每一代三星中高端手機都搭載了無線充電。不過2015年發布的S6卻不是第一款支持無線充電的手機，早在十多年前就有一部“神機”順便用上了這個功能。
這部手機就是2009年Palm（奔邁）發布的Palm Pre。像現在我們早已熟悉的卡片式任務后臺、全面屏手勢交互等都是其機載系統webOS玩剩下的；發光小圓點、無線充電，正反數據線等劃時代的硬件一應俱全，還有專門的磁吸式Palm Touchstone無線充電器，充電功率5W，怪不得雷軍直呼神奇。但Palm在第二年就被惠普收購，之后推出的幾款產品反響平平，最后逐漸淹沒在iOS和Andriod的潮流中。
另一款支持無線充電的手機就是諾基亞2012年發布的Lumia 920。Palm Pre一樣，Lumia 920也搭載了不少先鋒技術：業界第一款在相機中加入光學防抖組件的手機，第二款支持Qi標準無線充電的手機（第一款是夏普SH-13C），將無線充電帶進大眾視野......隨著Windows Phone生態的斷代，諾基亞手機業務也走向了終結。
除了這兩個外國品牌外，國內第一款支持無線充電的手機是2017年發布的金立M7 Plus，還是14W無線快充。令人可惜的是，金立發布這款手機之后，就開始走下坡路，逐漸淡出了手機市場，最終破產。
難產多年的AirPower
從技術探索到嘗試快充，無線充電吸引著一代又一代的先驅們前赴后繼的“獻身”。第一個吃無線充電這個螃蟹的手機廠商半路祭天的情況時有發生，這當然只是一個小概率事件，和技術無關。不過這也從一方面暗示，無線充電這條路不好走。
后喬布斯時代的蘋果，在新技術的跟進上相對比較偏向保守。2015年發售的Apple Watch是第一款支持無線充電蘋果設備。無線充電在Apple Watch上應用了三代之后，一直到2017年的iPhone X/iPhone 8才支持Qi 1.1標準的7.5W無線充電。也是在這一年，蘋果提出了AirPower充電枕的概念。
AirPower最大亮點就是可以任意擺放充電設備的位置，能讓用戶同時為iPhone、Apple Watch和AirPods等支持無線充電的設備進行充電。為了實現“多款設備隨意放置”，蘋果史無前例的在AirPower中內置了重重疊疊一共22的組感應線圈。但是由于線圈之間相互干擾，導致設備發熱。過熱問題也讓AirPower在18、19年連續跳票，直到今年秋季的蘋果發布會，我們才有機會和它見面。
功率為王的國產無線充電
不管是發揮穩定的三星，還是注重體驗的蘋果，多年來手機無線充電的功率都沒有超過15W，蘋果更是死守7.5W的溫飽線，高功率意味著難以控制的發熱問題和更高的專利池費用。但是國產手機廠商并不這么認為，2017年第一款國產無線充電手機金立M7 Plus，就將功率干到了14W，從此越快越好這個概念，就徹底在國產廠商的心中扎下了根。
和目前頂天15W的Qi標準無線快充相比，國產無線快充可謂是八仙過海，各顯神通。幾乎每一家廠商都能拿出一套自家的私有無線充電協議。華為的Wireless SuperCharge、小米的無線疾速閃充、魅族的Super Wireless mCharge、OPPO的AIRVOOC、一加的Warp無線閃充。功率最低從27W，最高到小米10 Pro+的50W，就連一直在觀望的VIVO在APEX 2020上都秀了一把60W的無線充電。
國產手機無線充電技術能夠在堆功率這條路上一路狂奔，還是要得益于電荷泵技術的應用。目前快充常見方案的有高壓低流、低壓大電流這兩種方案來提高充電功率，電荷泵技術可以實現既能高電壓又能大電流，原理是利用電容作為儲能原件，進行電壓轉變。小米9就是利用這個有線快充技術將無線充電功率提升到了20W，并且電荷泵技術并不改變電磁感應式的無線充電原理，所以同時也能支持Qi無線快充標準。
比有線充電多耗費47%的電量
無線充電利用電磁波感應原理進行充電，原理類似于變壓器。在發送和接收端各有一個線圈，發送端線圈連接有線電源產生電磁信號，接收端線圈感應發送端的電磁信號從而產生電流。實現無線充電技術主要通過四種方式：電磁感應式、磁場共振式、無線電波式、電場耦合式。不過由于技術和成本的限制，目前所有手機無線充電技術都是基于電磁感應式的。
一旦涉及到無線充電，都避不開轉化效率的問題。基于電磁感應式的無線充電，理論充電效率達到了80%。但這只是理論效率，實際情況肯定是要打折扣的。根據網上測試的數據，在220 AC V電情況下，開啟30W無線VOOC閃充，其充電端輸出功率高達42.62W，比80%的轉換效率低不少。這就帶來了一個耗電問題。
根據OneZero和iFixit團隊的最新估算，無線充電方式的功率要比有線充電方式低很多。在對Pixel 4的無線和有線充電進行多次對比后發現，平均無線充電比有線充電多使用了47%的電量。用有線方式將手機完全充滿電，平均需要14.26 Wh；而無線充電器平均需要21.01 Wh。這點電量看起來微不足道，但如果平攤到未來多設備、多終端都以無線作為主力充電方式話，耗電量就非�？捎^了。
無線充電，只有手機哪夠
根據IHS數據，預計到2020年，無線充電接收端出貨量將突破10億件，發射端在2021年也將達約5億件的規模。預計全球無線充電市場規模將從2015年的17億美元增長至2024年的150億美元，年復合增長率達到27%。這10億件的無線充電接收端當然大部分都不是手機，其中還是以智能可穿戴設備為代表的小型IoT設備，新能源汽車和其他電子消費產品為主。
就手機來說，無線充電這種東西的主要應用場景從來都不是從最低電量充到滿，而是“隨時保持電量充足”。辦公時偶爾拿起手機打接電話，下班時也不用擔心手機電量；睡覺前把手機一放就能安心進入夢鄉�？偨Y起來，手機無線充電有三個優勢：一是利用碎片化時間保持設備電量充足，二是保護“菊花”，三是沒有線材束縛，隨拿隨走。
所以不管手機無線充電功率多高，其實對大多數人來說都是個雞肋功能。而且一般無線充電功能都只搭載在旗艦機型上面，能覆蓋的用戶就更少了。
06無線反向充電和NFC充電未來可期
和手機相反的是，目前可穿戴設備無線充電的需求卻很旺盛，智能手表和TWS耳機充電盒基本都標配了無線充電功能。這類產品大多電池容量有限，對充電功率沒有這么敏感，甚至利用NFC充電都能滿足�，F在的安卓手機也基本支持無線反向充電，小米10 Pro+達到了10W的反向充電功率，給TWS耳機盒子和其他小型IoT設備沖個電輕輕松松，還能順便給蘋果來個無線“快充”。
與其大搞大功率的私有無線充電標準，我認為NFC充電標準的推出，對整個無線充電生態的意義更大。五月份推出的NFC充電標準，使用13.56 MHz基本頻率，支持250、500、750和1000毫瓦四種功率傳輸等級。區區1W的功率微不足道，卻解決了有無的問題。
NFC充電標準非常適合電池容量不大的小型IoT設備，不需要額外增加線圈和外圍電路就能實現無線充電，降低了成本，也能讓設備體積做的更�。粚τ谑謾C來說，NFC充電標準也能讓無線充電功能下探到千元級，目前搭載了NFC功能的手機，普及意義非常大，也讓無線反向充電這件事情變得更加容易。無線反向充電和NFC充電的組合應該可以加快無線充電的普及速度。無線生活，未來可期。
話說，你的手機用上無線充電了嗎？
來源：航天科技一院、中國運載火箭技術研究院 胡文滔電腦報
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