引言

我們都知道，無線能源似乎是一個聽起來很棒的新奇概念，但是我們很難想象會很快將它實現商業化。

“無線充電”顧名思義就是利用一種特殊設備將電源插座的電力轉變為可充電的電波，從而在扔掉電線的情況下直接對電子設備充電。

無線充電大致上是通過磁場輸送能量，而人類以及人類身邊的絕大多數物件都是非磁性的。無線充電還有一個好處是省電，無線充電設備的效能接收在70%左右，和有線充電設備相等，但是它具備電滿自動關閉功能，避免了不必要的能耗。而且，這個效能接收率在不斷提高，很快將能達到98%。

無線充電設備比普通充電器“聰明”很多，對于不同的電子產品，電源接口能自動對應，需要充電時，發射器和接收芯片會同時自動開始工作，充滿電時，兩方就會自動關閉。它還能自動識別不同的設備和能量需求，進行‘個性化工作’，這就是智能。

1無線充電技術

其實早在1890年，物理學家兼電氣工程師尼古拉·特斯拉（NikolaTesla）就已經做了無線輸電試驗（圖1）。他提出并實現了交流發電。磁感應強度的國際單位制也是以他的名字命名的。特斯拉構想的無線輸電方法，是把地球作為內導體、地球電離層作為外導體，通過放大發射機以徑向電磁波振蕩模式，在地球與電離層之間建立起大約8Hz的低頻共振，再利用環繞地球的表面電磁波來傳輸能量。但因財力不足，特斯拉的大膽構想并沒有得到實現。后人雖然從理論上完全證實了這種方案的可行性，但世界還沒有實現大同，想要在世界范圍內進行能量廣播和免費獲取也是不可能的。因此，一個偉大的科學設想就這樣胎死腹中。

特斯拉進行無線電力傳輸實驗

事實上，從低頻波到宇宙射線，我們周圍到處存在著電磁波，它們都攜帶著或多或少的能量。在不少物理學家看來，人們要做的或許僅僅是找到合適的辦法接收和利用這些能量。特斯拉的想法雖然難成現實，但無線電能傳輸對于新能源的開發和利用、解決未來能源短缺問題有著重要的意義，因此，許多國家都沒有放棄這方面的研究。1968年，美國工程師彼得·格拉澤（PeterGlaser）提出了空間太陽能發電（SpaceSolarPower，SSP）的概念，其構想是在地球外層空間建立太陽能發電基地，通過微波將電能傳輸回地球（圖2），并通過整流天線把微波轉換成電能。1979年，美國特種航天局NASA和美國能源部聯合提出太陽能計劃-建立“SPS太陽能衛星基準系統”。歐盟則在非洲的留尼汪島建造了一座10萬千瓦的實驗型微波輸電裝置，已于2003年向當地村莊送電。野心勃勃的日本擬于2020年建造試驗型太空太陽能發電站SPS2000，2050年進入規模運行。

其實，無線充電技術離我們這些普通人也并非遙不可及。相信一定有人使用過某種品牌的電動牙刷（圖3），只要將牙刷插入220V的充電座上即可實現不接觸的無線充電，使用起來很方便。這種無線充電就是利用電磁感應原理，解決了潮濕環境下的用電安全問題。

無線電能傳輸有電磁感應、射頻和微波三種基本方式，這三種技術分別適用于近程、中短程與遠程電力傳送。但每種無線充電方式都有一些缺點，從而限制了它的發展。例如電磁感應方式傳送能量較小、傳送范圍較小等，這也是為什么電動牙刷必須放在充電座上才能充電，而不能將牙刷任意擺放的原因。所以，現在各家公司的研究方向就是對這些技術進行改良和完善，從而最終實現商品化。