剖析无线充电现状，非统一标准限制发展

　　近年来，无线充电逐渐成为了终端厂家关注的一个技术领域，TI和IDT公司业已针对相关的不同充电联盟推出了支持不同标准的双模无线充电芯片，这对于无线充电的普及来说是一个很重要的进步。

　　但双模无线充电芯片需求短期内将无法大幅度成长。同时支援无线充电联盟（WPC）Qi与电力事业联盟（PMA）标准的双模无线充电芯片，将囿于PMA技术尚未完全标准化，且生态、验证环境不足等问题，导致其导入终端产品速度放缓，短期内将不会有太大的出货量变化。

　　德州仪器（TI）亚洲区类比产品市场开发行销经理何信龙认为，相较于已是成熟标准的Qi认证，PMA目前进展相对缓慢，其技术尚未标准化，且认证规范也未定，目前所有声称通过PMA「预认证」（Pre-certification）的芯片皆奠基于该组织创立成员Powermat的先前产品规格，但未来认证规格仍有许多变数。这是未能推动双模芯片乃至无线充电普及的重要原因之一。

　　何信龙进一步指出，目前WPC已在全球设立多家授权标准认证实验室，如***的耕兴及德国莱因（TÜV Rheinland）、日本的UL、韩国的SGS Korea、美国的DLS等，能因应无线充电周边产品出货量增加而提供即时、大量的服务，然而，反观PMA的认证机构却尚未到位，此举将延宕终端产品的出货时程。

　　纵然三星（Samsung）、乐金（LG）、宏达电已于4月中成为PMA新成员，让外界认为PMA声势因此大涨，未来将有许多手机支援双模无线充电，但实则不然。何信龙强调，各品牌厂加入任何的无线充电联盟皆有其商业政策考量，不过，单就目前支援PMA充电标准的手机数量而言，PMA的表现并不理想，上述品牌的高阶智慧型手机目前仍单以支援Qi标准为主。

　　事实上，电信服务商的态度亦决定终端手机採用无线充电标准的选择。据了解，目前北美的Verizon及日本的NTT DOCOMO皆力挺Qi标准，而PMA标准则仅有AT&T宣布于2014年将导入其旗下手机，短期内未能见到手机出货量表现。

　　不仅如此，WPC即将在今年第四季启动中功率（15瓦（W））无线充电标准认证，此举将有助于WPC跨足平板电脑无线充电市场，但中功率无线充电芯片在双模无线充电方案中则毫无用武之地，由于PMA标准目前仅能提供5瓦以下的充电功率，因此，双模无线充电方案也仅能提供低功率充电服务，亦即该方案与平板电脑市场无缘，导致芯片出海口有限。

　　何信龙指出，虽然双模无线充电芯片议题火热，但德州仪器目前仍将建议客户先专注于生产支援WPC 1.1标准的产品，待今年下半年以后PMA新一代、正式版的标准出炉，且验证环境更加完备以后，再行切入PMA市场，甚至是双模无线充电方案，而德州仪器目前双模无线充电接收器芯片已届样品阶段、发送器技术亦已相当成熟，待PMA崛起以后，将可即时提供客户最新的双模无线充电解决方案。

　　通吃智慧手机市场 IC商猛攻多模无线充电

　　多模无线充电晶片将大行其道。拜智慧型手机和汽车品牌大厂力挺所赐，多模无线充电晶片已日益受到市场重视，激励半导体大厂除推出单模产品外，亦快马加鞭研发可同时支援Qi、PMA与A4WP等无线充电标准的多模晶片方案，抢攻市场商机。

　　多模无线充电晶片已势不可当。面对无线充电标准百家争鸣，智慧型手机和汽车品牌商考量到各无线充电标准各有优劣，且为提供终端消费者使用便利性，对于多模无线充电晶片的需求更加殷切，正吸引半导体厂商竞相布局相关产品线，以积极卡位智慧型手机和汽车多模无线充电应用的市场商机。

　　高创行销部副理王世伟表示，该公司藉由改良线圈的磁性元件材料，以及利用线圈改变天线形状双管齐下，降低多模方案能源损耗。王世伟表示，除无线充电联盟（WPC）阵营的晶片已获得不少智慧型手机厂商导入之外，Powermat挟瞄准iPhone 3和iPhone 4背盖所推出的PMA（Power Matters Alliance）标准无线充电晶片及其装置，亦已掌握近50%的市占，显见PMA与WPC阵营在无线充电市场已分庭抗礼;此外，未来A4WP（All for Wireless Power）阵营在智慧型手机市场发展的潜力亦不容小觑，遂让智慧型手机和晶片厂商纷纷投入多模无线充电方案的开发，以争食更大的无线充电市场商机大饼。

　　据了解，目前德州仪器（TI）、飞思卡尔（Freescale）等半导体大厂正紧锣密鼓地开发相容于WPC、PMA及A4WP的多模无线充电晶片方案，其中德州仪器已计划于2013年底前发布首款多模无线充电产品;飞思卡尔亦已针对车用智慧型手机充电座，提供相容于WPC和PMA标准的双模无线充电晶片方案样品给代理商先行导入参考设计。

　　飞思卡尔资深应用工程师黄耀宗透露，该公司除双模无线充电晶片之外，亦将规画导入整合WPC、PMA及A4WP标准的多模无线充电晶片方案开发，惟具体的产品发布时间尚未可公布。 飞思卡尔资深应用工程师黄耀宗指出，目前该公司针对车用智慧型手机无线充电座所开发的晶片方案已有样品，预计年底前面市。

　　除智慧型手机之外，美国通用汽车（GM）、克莱斯勒（Chrysler）、福特（Ford） 等汽车品牌大厂亦计划于未来下一代车款导入相容于Qi和PMA的双模无线充电晶片，以提供终端用户更友善的使用体验，特别是通用汽车已强制规范车用智慧型手机充电装置供应商必须符合PMA标准规范，亦激励晶片大厂加紧投入支援Qi与PMA标准的双模无线充电晶片开发。

　　GM力拱 双模无线充电IC涌商机

　　安富利半导体事业部产品副理杨士纬表示，通用汽车入股无线充电技术研发公司Powermat后，为力挺Powermat所推动的PMA标准，已计划于下一代车款中导入，也因此，未来供应给通用汽车的车用智慧型手机充电座皆必须符合PMA无线充电标准规范。

　　杨士纬进一步指出，现阶段尚未有智慧型手机品牌商与晶片业者推出仅支援PMA标准的产品;相较之下，无线充电联盟（WPC）所推的Qi标准则已获得众多智慧型手机品牌商支持，并有终端商品问世，因此WPC联盟的晶片商纷纷展开相容于Qi和PMA标准的双模无线充电晶片方案部署，以助力汽车充电模组厂设计出符合通用汽车要求的车用智慧型手机充电方案，打进供应链体系。

　　据了解，Qi与PMA标准皆属于电磁感应式的无线充电技术，因此既有的Qi晶片开发商仅须向PMA联盟取得通讯协议（Protocol）韧体授权，并置入晶片中，同时调整小部分的外部电路设计，即可开发出相容于Qi和PMA标准的双模无线充电晶片。

　　日前，IDT已率先业界发表相容于Qi与PMA标准的双模无线电源接收器IC，IDTP9021。据了解，IDTP9021是IDT无线电源接收器IDTP9020的强化版本，系业界首款获得PMA预认证（Pre-certification）的产品。

　　面对无线充电标准分歧的问题，　IDT副总裁暨类比与电源部门总经理Arman Naghavi认为，推出多模晶片将是最好的解决方案。尽管目前市场上有超过九成的无线充电产品採用的是WPC的Qi标準，然而这并不代表其他一成的产品就将被边缘化。目前无线充电市场正慢慢起飞，未来发展如何难下定论，且各标準背后均有重量级厂商的支持，因此未来谁能出线，没人能说个準。也正因如此，透过多模晶片来支援不同标準，毕其功于一役，是最有效率的解决方案。

　　Arman Naghavi说，无线充电晶片多模化是重要发展趋势，各家厂商尽管因为商场竞争而保密到家，在产品未正式发表前，均未明确透露相关的发展细节，然而私底下却积极朝向多模晶片而努力。目前市面上唯一推出第一颗无线充电双模晶片的IDT，未来也将朝向更多模整合的方向迈进。

　　杨士纬透露，除IDT之外，安富利所代理的两大无线充电晶片大厂飞思卡尔和德州仪器，亦正快马加鞭投入双模无线充电方案开发，预计产品将于下半年问世。

　　不让IDT、飞思卡尔及德州仪器专美于前，恩智浦（NXP）亦正紧锣密鼓地展开多模无线充电晶片方案布局，准备大举进军车用智慧型手机充电装置市场。

　　无线充电／两大联盟较劲 电感厂受惠

　　智能型手机技术求新求变，包括NFC（近场通讯）、指纹辨识、人脸辨识、语音控制等均已陆续获得应用，现阶段无线充电技术则成为全球最新关注的热门话题。目前市场两大无线充电联盟如WPC、A4WP，各拥电磁感应技术及磁耦共振技术，其中WPC更已开发出Qi认证，成为国际主要认证规范标准之一。

　　

　　完整分析无线充电技术的元大投顾分析师谢柏垣认为，无线充电联盟（The Wireless Power Consortium， WPC）电磁感应的无线充电装置主要零件为感应线圈、电源芯片、装置辨识芯片。A4WP的磁耦共振技术的无线充电装置主要零件为铁芯、线圈、大型电感等。

　　目前电磁共振技术成型，无线充电联盟（WPC）取得绝大多数优势，届时主要受惠零件为IC及具调频能力的电感厂。

　　生活离不开智能型手机、平板计算机的你，应该对忘记带充电电线这件事感到焦虑，经常背包里充电电线不离身，或者办公室及家中各摆一条才能让生活更省事。其实现在无电充电技术愈来愈成熟，已有多款智能型手机支持该技术，而该技术更带给电动汽车产业更进一步的发展契机。根据国际市调机构预估，未来几年无线充电技术产值年复合成长性高达73%。

　　无线供电技术可分为电磁感应、磁耦共振、激光光感应、微电波转换、电压效应、电导式等，前四项为主要发展技术，为了让无线充电技术能商业普及化，业界与业者成立了技术标准联盟。

　　目前以电磁感应较为成熟，成立WPC，拥有认证规格及安规，目前成员有142个会员。知名厂商为诺基亚、宏达电、联发科、LG、Samsung、Panasonic、中国海尔。

　　而以实用性而言，磁耦共振技术传送距离较远，实用较佳，但要调整到发送器及接收器具同有相同共振频率难度颇高。磁耦共振技术的组织成立无线充电同盟（Alliance for Wireless Power；A4WP），代表公司为SK Telecom、高通、及德国汽车协力厂Peiker Acustic、美国行动装置周边商品企业Ever Win International、家具业者Gill Industries、以色列无线充电解决方案业者Powermat等。

　　智能型手机全球市占率第一的苹果计算机在去年6月取得无线充电专利，市场预料将能用在下一代iPhone，苹果计算机倾向朝着自有技术发展。

　　无线充电未来“有戏”

　　无线充电技术不仅仅是为手机这些小玩意充电那么简单，想一想电动汽车吧。诺基亚或许离“复兴”还有一段距离。不过到目前为止至少它还是做对了一件事：将无线充电技术应用到了自己的新产品上。在对未来可能成为主流的新技术的大胆商业化方面，它没有重复曾经在触摸屏上犯下的错误。

　　

　　在诺基亚2012年9月发布的旗舰手机Lumia920的可选配件中，有一个椭圆形的塑料板，只要把手机放上去，立刻就能显示出充电状态，表示手机正在进行充电。这种名为Qi无线充电技术的标准，引起了市场对手机无线充电技术的重新关注，这也是Qi标准阵营中第一个面向大众的商用产品。

　　Qi标准的技术联盟成立于 2008年年底，目前为止已经发展了136个成员，这个数字还在不断增加。其中包括Verizon、NTT Docomo、诺基亚、HTC、华为、飞利浦、百思买等公司，覆盖无线充电解决方案的各个生产环节。对加入联盟的成员，它免费开放技术。它也是目前在业内最具影响力的“5瓦以下小功率”无线充电标准。

　　除了Qi之外，目前占据主流地位的无线充电技术联盟还有其它两家，分别是A4WP和PMA。其中A4WP是三星和高通在2012年5月份发起成立的，全称是“无线充电联盟”（Alliance for Wireless Power），其它成员企业包括了Ever Win Industries、SK Telecom等38位；而在2012年10月，星巴克、Google和AT&T开始宣布支持PMA标准。

　　摆脱为手机充电时的“束缚”，其实一直是手机用户的一种潜在需求。在抢先实现商业化的Qi标准之前，曾经在市场上出现的其实还有Palm手机的Touchstone无线充电底座，但因为Palm公司本身的关系，这种技术并没有得到市场的普遍认知。

　　在这件事情上，诺基亚也必须感谢这项技术本身获得的进步，解决了过去无线充电技术的一些明显问题。除了散热更安全以外，自动识别、温度控制、意外情况下的自动断电等等都已经可以实现。

　　诺基亚中国区资讯总监高翔说，Qi阵营已经推出支持这种技术的手机100多款了，合作伙伴也包括了零部件生产商、手机终端生产商到移动设备运营商，甚至是一些家电品牌。“Qi是我们认为最完善的，生产的产品是你能实实在在看得见的。”他表示。

　　除了自己的产品之外，诺基亚也在努力将这项技术推向更多的商业空间。2012年，他们与维珍航空展开合作，逐步在伦敦希思罗国际机场的维珍贵宾候机厅（Clubhouse）安置无线充电设备，以方便乘客在登机前做好充分的准备；在中国，他们的合作对象是国航，不久后的国航旗舰白金卡VIP室内，就会有诺基亚的无线充电设备。

　　可能阻碍Qi进一步发展的最大问题，出现在这项技术本身的一些特点上。Qi主要采用的是电磁感应技术，依靠充电器上的发射器线圈和手机上的接收器线圈来完成充电。但它只支持短距离的区域充电，在1厘米以内，充电效率可达75％到80％，当拿开到10厘米的时候，它的充电效率就只有10％。

　　这让其它技术阵营明确了自己的目标。与感应式的Qi不同，A4WP标准基于“电磁谐振”的原理，电力是“发射”出去的，可以确保充电区域更大的灵活性。也就是说，任何在充电区域内的兼容物体都可以充电，被充电设备并不需要与目标充电区域紧密贴合。A4WP也对无线充电行业的参与者以及有意愿加入的所有公司开放，并设立了三种会员级别：赞助商会员（Sponsor）、全资格会员（Full）和技术采用会员（Adopter）。

　　采访的高通相关技术人士表示，A4WP可以为不同电力需求的设备同时充电。如果在家里使用，这项技术不必安装路由器或者钻孔，只需要摆放在相应位置比如现有家具的下方就可以了。另外出于实用考虑，消费者也更愿意只购买一块充电板，就能为多个设备、甚至是不同类型的设备充电，保证了使用场景的灵活性。

　　但A4WP目前也有很明显的缺点：在给多个设备充电时，它的功率很容易产生不足，从而导致每台设备的充电时间变长。更为遗憾的是，目前这项标准还没有可用的商业产品，对其优势的验证也就无从谈起。

　　另一个主流标准PMA也建立在与Qi相似的电磁感应原理上，它的有效距离大于Qi，但不及A4WP。

　　

　　2012年年底，星巴克计划在波士顿地区17家门店率先进行PMA无线充电试点。星巴克首席数字官Adam Brotman当时表示，如果顾客没有相匹配的充电外壳，星巴克将在试点期间进行部分免费赠送，在柜台也会有一些外壳出借。在套上这种外壳后，顾客就可以把手机放到桌上，接收店里某个位置安装的无线充电装置的电力输送。

　　无线充电的大规模商业化看起来似乎指日可待了。在这种时候，咨询公司经常会做出一些激动人心的报告。比如Pike研究公司估计，到2020年全球无线充电设备的收入将超过150亿美元；另一家市场研究机构IMS Research的预计也十分乐观，认为到了2015年，支持无线充电技术的产品出货量将超过1亿台。

　　现在，问题来了。无线充电的本意是让用户更方便，提供一种无束缚的体验，但如果同样出现了好几个标准在市场上并列的情况，那么就与现在出门必须带上针对不同品牌手机的充电插头一样，设想中的“方便”会大打折扣。

　　对此各个技术阵营有不同的理解。高翔就说，Qi技术利用的是人们的一些碎片时间。想象一下，5年以后，如果汽车、私家车、办公车，机场、飞机上、火车上都有这些设备，“你就真的不会想充电的事儿了。”这是诺基亚的一个目标，他们希望用户在大街小巷都能充电，“哪怕是成都小吃”。最理想的状态是，Qi 会像Wi-Fi一样覆盖城市的很多角落，用设备数量来弥补有效距离短的不足。

　　高通方面承认，无线充电技术“建设一个生态系统”非常重要。更现实的一种想法是，如果各个技术标准还是需要各自存在，那么最好能够建立起一个规范的“互操作性联盟”，最终方便用户。

　　如果回顾无线充电的历史，完全可以追溯到1890年的特斯拉，他在这一年做了最早的“无线充电”演示：通过感应线圈的静电感应，“无线”传播能量。随着技术的发展，无线传输电力的过程中，对能量的损失已经越来越小。最早应用在电动牙刷上的无线充电，电力经过传输过程的转换，只有原来的20%；到了今天，电力转换的最高效能超过了80%。

　　但无线充电不同技术阵营之间，基于各自利益的考虑，仍然让这种技术处于一种“分裂”状态。其实除了Qi、A4WP、PMA之外，苹果、英特尔这些公司，也有着自己的无线充电技术标准。英特尔自2008年开始，就在位于西雅图的实验室里研究数英尺之内的无线供电。

　　从这个角度看，我们似乎还不能看清楚任何一个阵营的前景—谁知道它未来会不会被淘汰呢？这种各自为战，也会在一定程度上减缓它真正大规模商业化的进程。

　　关于无线充电更远一点的想象，就是有一张随时能够进行无线充电的大网，并且除了移动设备，能够受益的还包括汽车等交通工具。

　　这一点眼下最有心得的公司之一是高通。Qualcomm Halo是这家公司针对电动汽车的无线充电产品计划。他们在2012年底的德国慕尼黑电动车展eCarTec上，展示了一项未来计划，将在伦敦主要道路下方埋放无线充电装置，让电动汽车在等红灯、行进、停靠公共停车场时都能随时随地充电；一些公司也已经有所尝试，比如来自德国的一个地区性巴士公司RNV，在两辆电动公车上加装了由加拿大厂商Bombardier生产的PRIMOVE感应充电设备。这套先进的设备可以在巴士进站上下乘客的时候为它充电，测试运营的范围为Mannheim（曼海姆）市区的63号线。

　　对了，这也是Tesla这家挺酷的电动汽车公司一直想做的事。它希望能在各个大城市中建立起一张张相互连接的充电网，以解决电动车很容易出现的电力不足问题。

　　目前感应式充电是公认最适用于大型设备的无线充电技术。它涉及的关键问题除了需要政府推动设施建设以外，也同样涉及不同品牌汽车之间的识别和匹配问题。毕竟如果各个品牌都有“独家”标准的话，怎么建设充电设施就成了一件麻烦事。

　　针对手持设备的无线充电与针对大型设备的无线充电，在很长的一段时间内恐怕也还是两件事。“目前，我们还看不出针对小型设备的无线充电，与用在大型设备上的无线充电，在技术上有融合的可能。”高通的相关技术人员说。

　　当然他们说的是“目前”。实际上无论是大型设备还是小型设备，所依赖的无线充电都离不开电磁感应等最基础的原理，有所差别的是识别的灵敏程度、电力的转化率、以及所需设备的功率大小等。把大型设备和小型设备的无线充电粗略划分为两大阵营的话，如果阵营内能首先统一标准，那么两大阵营的融合也不是没有可能。

　　所以现在我们似乎还不用想得太多。如果只是需要体会一下无线充电的感受，那么就就近选择一款能够买到的产品吧。