無線充電商品化技術挑戰
- 台北訊
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無線充電的概念已被提出多時，市面架上的產品卻沒有話題來得多，在各展覽中廠商都展出無線充電之產品，而過一段時間後在市面上卻沒有上市。究竟無線充電產品化會遇到什麼瓶頸？為何無線充電市場成長停滯?如何解決問題？這些問題有待相關業界進一步探討。
目前還在無線充電推廣期，各廠商陣營不斷的喊出標準化這個概念，在產品還沒有普及的情況下直接將這個概念推到消費端，而目前在標準化陣營中只有Qi系統能提出一個可用的技術可以生產無線充電產品，而其它陣營於基本的技術層面都沒有提出可用的架構，這個狀況讓市場陷入的觀望與混亂。
無線充電產品化將會遇到幾個重要的技術關鍵，而這些技術在目前只有少數廠商有技術克服並提出解決方案。這些技術困難主要跟安全性都有關，無線充電最大的安全問題就是其發射能量會對金屬物體加熱。在電磁感應式無線充電係利用兩個線圈進行感應電力傳送，是目前無線充電中最容易生產，也是在成本上最有優勢的技術；而這個方式傳遞電磁能量形式上接近於電磁爐，這樣的能量施加於金屬物體上將會產生熱量，這就是電磁感應式無線電力系統最大的安全問題。
磁共振式因技術問題尚無法量產
而另一種技術為被廣汎討論的磁共振式，其對金屬加熱的反應會比電磁感應式弱一些，但相較於磁共振使用的頻率6~13MHz相較於電磁感應式100~200KHz較高，在高頻衍生的EMI問題與電路設計上的問題會更難解決，在高通與三星主導的A4WP聯盟與INTEL都試圖採用磁共振式推行另一個標準化，但在技術層面上至今都還沒發布可行的技術細節。
電磁感應式可量產 安全與效能設計還需改良
在電磁感應式中其能量對金屬加熱的問題需要被解決，所以有兩個狀況下需要中斷能量發送，其一為當發射板上放置無法被充電的金屬體時不能發送電力。為了解決這個問題，發射電力的Tx端必需要能識別在線圈上是否有正確的接收電力Rx裝置，確認後再開啟發送電力之機制，而這個確認的動作發展出很多技術來進行，目前最可行且可靠的方法為利用線圈在進行電力傳送的過程中，Tx線圈的電能當載波，Rx線圈透過電路調變阻抗使資料訊號反射到Tx線圈，在由Tx電路解析此訊號來進行識別Rx裝置。
簡單的說，就是Tx發送電力在由Rx反饋資料訊號，利用這個資料訊號來判別裝置是否要繼續傳送電力，若只有在Tx線圈上擺放異物就不會啟動電力傳送，這也是在qi系統中的控制方法，在實作上透過傳送無線電力的線圈進行資料訊號傳送是非常有挑戰性的技術。在這方面的技術目前可以完成的廠商不多，所以另外有廠商提出在無線充電線圈之外另外建立一個通訊(NFC、ZigBee…等)進行資料傳輸，但在量產上成本會增加，以充電器這樣的產品無法接受過高的成本。
另外一個在電磁感應中金屬物體造成的安全問題就更難解決了，就是在金屬物體只有部分屏蔽在Tx與Rx線圈之間，線圈上的偵測與資料反饋並不會被阻擋，所以即使確認到正確的受電裝置才開始送電，但中間夾雜的金屬一樣會吸收電磁能量而產生熱量，這些不應該出現的金屬物體在此將它稱為金屬異物，即在設計中不應該存在但又無法避免使用者有意或無意的加入它，如何在電路中透過新技術找出不應該出現的金屬異物，進而採取安全保護的動作來確保無線充電系統的安全機制，是系統設計的高難度挑戰，關於這部分於目前也只有少數的廠商可以提出相關的技術解決方案。
市場需要的是物美價廉的產品 標準化非首要考量
無線充電商品化技術挑戰有兩方面，在技術層面上目前可以量產的電磁感應式其在產品安全與性能上還要改良的空間，而磁共振的部分在基本技術都還不明確的情況下，安全與性能的問題都也還沒有技術可以解決，在現今的狀況下應歸為無法量產的技術。在市場方面，標準化已經陷入迷思；Qi推廣標準化要廠商在產品開發初期付出高額的費用，而另外提出標準化團體，卻無法立即拿出可生產的技術方案，使生產廠商進入觀望。最後回歸到產品上，充電器應該是一個簡單方便的工具，除了方便之外並沒有其它價值，而現有的無線充電產品一般來說都需要支付到100美元才能購買到無線充電的組合，這樣的價格應該是商品推廣最大的障礙，並非購買的商品是否可以共用的標準化問題，至於市場能接受的產品價位與廠商降低成產成本的空間，是商品銷量轉折的關鍵點。
(本文由富達通科技股份有限公司提供，記者陳萍整理。)
