详解无线充电技术原理及标准详解无线充电技术原理及标准百川来聚百家号随着苹果、小米等厂商相继加入WPC无线充电联盟，新款iPhone8、iPhoneX系列正式支持无线充电，未来无线充电必定是趋势，毕竟苹果等厂商教育市场的能力不容小觑。从供应链角度来看，随着无线充电市场的爆发，相关企业也将大为受益。国内从事无线充电芯片的厂商更是有不少拿到了巨额投资。未来无线充电市场到底能有多大、现有的产业链分布如何，在这篇文章中我们将详细介绍。一、从手机到太空，无线充电行业市场规模分析随着无线充电在技术瓶颈上的不断突破，无线充电技术可能成为未来智能手机甚至物联网发展中非常重要的一项技术，用户以后为智能设备充电将变得更加自由，无线充电行业迎来商业化爆发的拐点。目前，无线充电技术的主要应用场景为消费电子（以可穿戴设备和智能手机为代表）和电动汽车两个领域，未来无线充电的应用可以进一步扩展到家具、家电、动车组等领域。同时，将太空中发出的电力传输到地球上的研究也在进行。无论何时何地都能充电的“无线充电社会”将逐步实现。无线充电市场正处于快速增长期，是新一代消费电子升级的必然选择。无线充电作为未来重要的消费电子潮流，近几年呈现技术成果加快转换、产品规模化量产稳步推出的趋势。中国产业信息研究网发布的《年中国无线充电行业市场深度分析与投资前景预测研究报告》数据显示，无线充电市场将从2016年34亿美元增加到2022年的140亿美元，渗透率从7%提升到60%以上。预测到2018年之前，无线充电市场将保持50%以上的增长，势头十分强劲，无线充电产业链爆发在即。年各类无线充电预估市场空间对比（单位：亿美金）二、无线充技术原理及标准无线充电技术，即Wireless charging technology，是指具有电池的装置不需要借助于电导线，利用电磁波感应原理或者其他相关的交流感应技术，在发送端和接收端用相应的设备来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的一项技术，源于无线电力输送技术。可分为小功率无线充电和大功率无线充电两种方式。小功率无线充电常采用电磁感应式，如对手机充电的Qi方式。大功率无线充电常采用谐振式，由供电设备（充电器）将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。按照原理分类，无线充电技术又分为电磁感应式、磁场共振、无线电波式。各种无线充电方式都有各自的特点，具体比较如表1所示。表1 无线充电各种原理方案的比较目前，无线充电有两大标准，WPC推出的Qi标准和AirFuel标准（PMA和A4WP合并）。从技术上来看，无线充电经历了几个功率等级——5W、9W、15W，目前业界也提出了无线快充技术的概念。苹果采用的Qi标准，正是最为主流的电磁感应技术。三、无线充电上下游产业链分析随着iPhone X导入无线充电，在带动无线充电市场爆发以后，受益的不仅仅局限于上下游产业链，同时包括第三方的无线充电供应商，且这些厂商提供的不仅仅是针对三星或者苹果的配套，而是兼容性很高的产品，换而言之，其无线充电器可以为不同品牌手机充电，未来无线充电大部分都会支持同时对多个设备进行同时充电。无线充电既需要射频技术，还需要有相关材料研发和整合能力来满足电磁干扰屏蔽、隔离、散热等技术需求。从无线充电产业链角度来看，其主要划分为5大板块：方案设计商、电源芯片商、磁性材料商、传输线圈商以及模组制造商。其中方案设计和电源芯片环节技术壁垒高、利润高（大概各占无线充电产业链利润的30%），基本被国外企业垄断。磁性材料和传输线圈环节技术壁垒相对较低，同时拥有中外玩家，利润占比各为20%和14%。模组制造环节技术壁垒和利润最低，主要参与者为国内厂商，厂商利润占比仅为6%。方案设计：目前以苹果、高通、特斯拉等国外厂商为主，国内中兴通信、信维通信、万安科技等具有竟争力。国外：高通(Halo 无线充电技术)、苹果(MagSafe 磁吸方式和远程无线充电)、特斯拉(免插充电系统，Plugless Power System)。国内：中兴通讯(布局汽车无线充电)、信维通信(给三星NFC无线充电设备供货)和万安科技(投资的无线充电企业Evatran，布局无线充电)。电源芯片：无线充电中的芯片包括无线充电接收器（Rx）芯片和无线充电发送器（Tx）芯片，正不断向高集成度、高充电效率、低功耗发展。无线充电电源芯片市场的玩家包括高通、博通、TI、IDT、NXP、MTK等。其中IDT是最早推出多模无线充电解决方案的厂商，三星S7的发射和接收端均使用的是IDT的芯片。不过近些年国内的芯片厂商发展也很迅猛，比如全志科技、紫光国芯、易冲无线、新页集团等。国内从事无线充电芯片厂商更是有不少拿到了巨额投资，国内无线充电芯片厂商易冲无线和新页都将在本月召开芯片发布会。磁性材料：无线充电涉及的磁性材料包括：发射端磁材使用永磁体（永磁铁氧体、稀土钕铁硼永磁体）和软磁铁氧体；接收端使用软磁铁氧体。一方面，增强发射和接收线圈间磁通量，提高传输率；另一方面，作为发射和接收之间的定位装置，便于终端设备快速淮确定位；软磁铁氧体产品在无线充电中用作隔磁片，主要作用是增高感应磁场和屏蔽线圈干扰。目前国内外企业在这一领域均占据一定市场份额，A股上市公司包括横店东磁、宁波韵升、天通股份、信维通信等。国外参与方则有TDK、村田等。传输线圈：传输线圈环节有两大特点，一是需要产业链上下游紧密配合，二是具有很高的客户定制化特征。因此这个领域的主要进入壁垒在于厂商的精密加工水平以及与上下游的衔接能力。传输线圈方面，国内公司技术沉淀已久，且参与企业众多，包括信维通信、顺络电子、硕贝德、立讯精密（Apple Watch无线充电供应商）等。模组制造：模组的封装制造环节技术要求相对较低，利润也很低，主要由国内零组件厂商参与。包括欣旺达(全资子公司普瑞赛斯是WPC全球授权的14家测试中心之一，能够独立完成对无线充电产品的QI认证)和德赛电池(公司主要向下游苹果、三星等国际一流客户提供移动产品电源的综合解决方案)。到2020 年无线充电各环节市场空间（单位：亿美元）本文仅代表作者观点，不代表百度立场。系作者授权百家号发表，未经许可不得转载。百川来聚百家号最近更新：简介:职场销售的分享交流共同进步作者最新文章相关文章无线充电的原理，5分钟了解无线充电技术_C语言中文网
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不需要导线就可以给手机充电，隔空传送电量，这种&无线充电&技术不是科幻电影里的情节，它就存在于我们身边。
三星S8、三星S6、Lumia 920、Lumia 930、Nexus 6、Nexus 7、索尼 Xpera Z2、HTC One M8 Prime 等众多中高端手机都支持无线充电了。
Apple Watch 也采用了无线充电，即将发布的 iPhone 8 采用无线充电几乎也是板上钉钉的事情。
飞利浦、欧乐B、松下等众多品牌的电动牙刷也采用了无线充电，而且更具观感，将牙刷放在杯子里就能充电。电动牙刷是无线充电的第一批受益者，比手机还早。
这么炫酷的黑科技，究竟是怎么做到的呢？
无线充电的原理
无线充电的原理其实很简单，就是电磁感应：变化的磁场可以产生电场，变化的电场又可以产生磁场。法拉第早就教过我们这个&电磁互生&的道理，高中课本里也讲了。
下图演示了无线充电的原理：
充电座和手机里各有一个线圈，充电座里的叫做&主线圈&，手机里的叫做&副线圈&。
给主线圈加上变化的电场（也就是加上交流电），就会产生变化的磁场，位于磁场中的副线圈就会产生感应电动势（也就是电压），于是就有了感应电流，这样连接副线圈的电池就可以充电了。
无线充电的原理和变压器的原理非常类似，都是一种&古老&的技术，并无新意。
不同的是，变压器的两个线圈之间有一个铁圈贯通，这样主线圈产生的磁场绝大部分都能够沿着铁圈进入副线圈，不容易&漏磁&。
铁圈能够引导磁场的走向（导磁），让主线圈和副线圈更好地&耦合&。
但是手机就不行了，主线圈位于充电座中，副线圈位于手机中，它们之间没有&导磁&物体贯穿，要想高效充电，只能近距离地贴合在一起，否则就会由于磁场泄漏导致充电效能极低。
带有无线充电功能的手机，充电时必须将手机放到充电座上，不能拿开，就是这个道理。
充电时不能玩手机，这是多么尴尬的一件事情，还不如有线充电方便呢。
现在的无线充电技术就是一根鸡肋，中看不中用，更多的是营销噱头。
无线充电的另外一个弊端是能量转化率不高，只有70%左右，剩下的30%以热量的方式散发了，因此经过无线充电后，手机和充电座都会发烫。
无线充电的线圈也很小，这导致了充电功率不足，不能快速充电，像 OPPO 这种&充电五分钟，通话两小时&是不可能做到的。
还有，无线充电可能会影响手机的颜值。无线充电的手机不能是金属外壳，因为金属会屏蔽磁场。不知道 iPhone8 会不会变成像三星一样的&大塑料&。
无线充电技术看起来很美好，但是很多缺点阻碍了它的发展，它并没有得到市场普遍的认可。
未来的无线充电技术
以上我们讲到的这种无线充电方式称为&电磁感应式&，它是非常成熟的一种解决方案，已经大量应用在消费级的电子产品上。未来还有磁共振、无线电波、电场耦合、WiFi 等更多充电方式，它们可以实现几米距离以外的充电，这才是真正意义上的无线充电。
这些方案要考虑的一个问题是人身安全，将人体长期暴露在强电磁环境下会不会影响健康，诱发疾病，这些都有待科学论证，所以这些方案还远未成熟，还停留在实验室阶段，目测未来十年以内不会有大的突破，本文也就不再讨论它们了。
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无线充电原理详解（图文）
来源：技术在线 作者：秩名日 12:07
[导读] 支持无线充电的智能手机从2011年夏季前后开始上市。任何厂商的任何机型均可使用的“Qi”规格将成为全球标准。停车即可充电的EV（电动汽车）用充电系统也在推进研发。
　　支持无线充电的智能手机从2011年夏季前后开始上市。任何厂商的任何机型均可使用的&Qi&规格将成为全球标准。停车即可充电的EV（电动汽车）用充电系统也在推进研发。
　　无线充电已经在电动牙刷、电动剃须刀、无线电话等部分家电产品中实用化，现在其应用范围又扩大到了智能手机领域。
　　NTT DoCoMo在2011年夏季以后陆续上市了多款支持无线充电的智能手机和充电座。这些手机无需在手机上插上充电线缆，只需放置在充电座上即可为电池充电。今后NTT DoCoMo将在电影院、餐厅、酒店、机场休息室等公共场所设置充电座，便于用户在外出时使用。
　　软银移动也预定2012年1月上市支持无线充电的智能手机。KDDI正在开发车载式智能手机的无线充电座。
　　未来无线充电的应用范围将有望扩大到EV的充电系统。
　　目前，市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分都符合总部位于美国的业界团体&无线充电联盟（WPC）&所制定的&Qi&规格。Qi源自汉语&气功&中的&气&，以松下、韩国三星电子、英国索尼爱立信、芬兰诺基亚、电装为首，许多国家的家电厂商和汽车厂商都相继加盟了WPC。
　　无线充电方式包括&磁共振&及&电波接收&等多种方式，Qi采用的是&电磁感应方式&。通过实现标准化，只要是带有Qi标志的产品，无论是哪家厂商的哪款机型均可充电。
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