無線輸電技術現狀了解

2014 CES電源篇：磁共振無線技術來勢兇猛

磁共振（Magnetic Resonance， MR）無線充電技術已開始在市場上嶄露鋒芒；包括聯發科、WiTricity、無線聯電科技（ConvenientPower）及MAPS（Mixed Analog Power Solution）等業者，皆已于近期發布磁共振無線充電方案，讓該技術發展快速加溫，成為無線充電市場的耀眼新星。

WiTricity執行長Eric Giler表示，磁共振無線充電技術正邁入令人興奮的發展階段，除已開始滲透汽車、醫療以及軍事等應用領域外，也即將在移動設備等消費性電子市場掀起新的變革，讓無線充電功能可在更長距離下運作。在2013年12月無線電力聯盟（Alliance for Wireless Power， A4WP）發布其無線充電產品識別品牌--Rezence后（圖1），磁共振無線充電技術勢力便快步崛起，近期國際消費性電子展（CES）上，相關芯片方案大舉問世，更為其商用發展增添大量柴薪。

以WiTricity為例，即發布磁共振無線充電系統參考設計，包含一塊無線充電板和一副充電背蓋，初期系針對iPhone 5/5s所設計，未來亦可用于其他智能手機、平板設備與消費性電子等設備。

聯發科則率先業界推出可同時支援磁感應與磁共振技術的多模無線充電方案。聯發科策略行銷處處長Mark Estabrook指出，許多研究顯示無線充電的普及因不同規格的競爭而變緩，因此聯發科開發出可兼容磁感應與磁共振的無線充電方案，消費者從此將能在幾乎所有無線充電規格的充電器上充電。

另一家韓國新創IC設計公司MAPS，則在晶圓代工廠TowerJazz的助力下，成功量產首款磁共振無線充電接收器，其整合全波主動整流器（Full Active Rectifier， FAR），可讓移動設備實現長距離無線充電應用情境。

至于在磁感應無線充電市場一馬當先的德州儀器（TI），也已如火如荼研發磁共振方案，并與PowerbyProxi簽署技術授權協議，將借力PowerbyProxi的磁共振和磁感應無線充電專業與專利，開發可兼容無線充電聯盟（WPC）Qi標準的磁共振無線充電方案。

事實上，ConvenientPower在今年CES期間，已率先推出與無線充電聯盟Qi標準產品相容的磁共振無線充電方案--WoWZ，鎖定移動設備、家具、游戲周邊、穿戴式設備等應用，進一步壯大無線充電應用市場版圖。

兼容Qi標準　磁共振應用方案登場

長距離、高效率、低發熱、低耗電等系無線充電方案使用者及開發商致力追求的關鍵目標，但業界為避免增加移動設備額外的高度，消費者多半須透過外接式的充電套或手機殼等配件實現無線充電功能。

迄今，無論系公共場合、家具、汽車以及飛機等各種產業應用皆已開始導入無線充電方案，但磁感應（Magnetic Induction）無線充電方案須透過訊號增強器（Repeater）才能延伸充電距離，此舉將同時帶給制造商更高的設計復雜度及成本負擔；至于磁共振無線充電方案雖能延伸充電距離，卻依然須克服運作效率低落及未能于移動設備市場商業化的挑戰。

據了解，WoWZ可在保持65%的充電效率下，至多為距離18毫米（mm）內的移動設備充電，系現行Qi方案的三倍。

此外，WoWZ方案與Qi標準并行不悖是另一大技術優勢，該方案可與市面上所有的Qi認證產品相容，安全防護措施亦符合Qi規定，且雙方充電器采用的輸入電壓相同，毋須外接更高的電壓電源。最重要的是，WoWZ方案可應用于汽車或飛機等對射頻（RF）訊號極為敏感的領域，提供制造商更多的設計及產品選擇。

ConvenientPower總裁鄧蘊美表示，WoWZ方案可以在毋須額外添加增強元件的前提下，同時實現18毫米的充電距離與65%的充電效率，且對于現行5毫米的Qi無線充電方案廠商亦不會造成額外的成本負擔，簡化產品導入復雜度，對無線充電業界而言系效能及設計技術的重要突破。

事實上，ConvenientPower于2013年6月的臺北國際電腦展（Computex）中，即展出兼容Qi標準的無線充電器--WoW5，可同時為擺在桌上的五個設備充電。若再搭配移動設備端的WoWZ方案，則多個設備可以不間斷地享有在長、寬、高三方的無線充電空間自由（Spatial Freedom）。

據統計，目前有一百九十七家廠商加入無線充電聯盟，而Qi也因而成為全球無線充電主流標準，被多達四百一十四款產品采用，包括智能手機、平板手機、平板電腦、游戲機、藍牙（Bluetooth）全罩式耳機，甚至豐田（Toyota）及Jeep于2014年發表的最新車款中；手機品牌廠Google、諾基亞（Nokia）、三星（Samsung）、樂金（LG）、宏達電等皆已推出內建Qi無線充電功能的手機，且透過Verizon、AT&T、中國移動、NTT DOCOMO等電信商的通路銷售。市調機構WinterGreen研究報告指出，2019年全球無線充電設備市場規模將達336億美元。

現階段由于Qi標準具備廣大的客戶群優勢，因此芯片商除發表兼容Qi標準的磁共振方案外，亦大舉投入同時相容于Qi及電力事業聯盟（PMA）標準的雙模方案，期在商機起飛時一舉搶下市占大餅。