无线充电发展尚未定案 快充/公共布建是普及重点

Apple在9月13日，终于在大家的期待下，发表了三款新的iPhone，包含iPhone 8、iPhone 8 Plus与iPhone X，而这三款手机，终于内建了无线充电的功能。

但这次Apple内建的无线充电，却也留下了一些问题，并没有因为Apple内建了无线充电之后，而把多年来无线充电的规格与发展方向的竞争，做一个最终的定案。

所以，未来无线充电究竟会怎么发展？ 是大家现在关注的问题，本文作者将以自身的角度与方向，评估与分析无线充电接下来的几个可能性，但仅代表个人的立场与判断，到底最后会是如何，就留给读者确认。

iPhone 8 Plus无线充电实测心得

本文作者以iPhone 8 Plus进行实测，以下针对这次实测的结果，以及这次Apple的发表会上所说明的内容，整理出几个测试心得。

更容易对位的设计

以往，一般用户在利用无线充电来对手机进行充电时，最常遇到就是对位的问题，因为WPC的架构，线圈对位的要求较高，所以过去用户较难在第一次使用无线充电就能够顺利对位充电。 这次Apple在这个用户体验上，的确是有增进与改善；Apple内建的接收器线圈，无线充电反应速度也比以往来的快，所以用户的确是比较能够方便使用。

qi规格支持的确认

这几年来，在市场上有很多不同的传闻，说Apple会在新一代的手机支持像远距离无线充电、Wi-Fi无线充电等规格，使得无线充电的功能可以真正做到无线又方便使用。

因此这次Apple内建qi的无线充电规格，代表到目前为止qi是个较容易量产与安规问题比较少的无线充电规格，其他技术包含Wi-Fi无线充电、AirFuel等，在某一方面可能都还存在一些问题。

不过，如果说qi就此统一无线充电标准，也还太早，因为这次Apple虽然在iPhone内建无线充电的功能，但Apple并没有生产qi规格的无线充电发射器产品， 支持这些iPhone产品的无线充电板是由Belkin或mophie生产的。

qi架构下的特殊通讯协议

过去三星(Samsung)在标准5W的规格下，与一般qi的产品是兼容的。 不过，三星有设计一个特殊的通讯方式，让三星的手机可以识别发射器，只有支持这个特殊通讯方式发射器，三星的手机才会启动快速闪充，手机的充电规格就会支持到7.5W或10W。

这次Apple的设计，可能也有类似的做法，目前belkin与mophie都已经在市场上贩卖可以针对Apple手机，支持7.5W的产品(图1)，但目前实际的测试还是只有5W的充电行为。

图1 Belkin贩卖的无线充电发射器，宣称可让新一代iPhone进行7.5W的无线充电。

目前看起来，Apple可以透过ios更新的方式，把手机内的接收器功率与通讯内容改变，这样一来，往后就可以在belkin与mophie的发射器上实现7.5W充电速度。

目前无线充电市场，发射器的质量是参差不齐，所以无法确定消费者会使用什么样的发射器对手机进行无线充电，也因此手机大厂必须至少要能在自家的发射器上，对手机进行某个方式的保护；也就是只能在自家的发射器上， 才能够支持大于5W的充电方式，不然在手机进行大于5W的充电时，接收器是有机会坏掉的。

同时，因为无线充电的技术规格，能量传输的工作频率都是很接近线圈的共振频率，所以接收器在某一些状况下，例如手机突然因为屏幕从亮到暗的瞬间，所需功率瞬间变小，但此时发射器所提供的功率还没改变状况，在接收器所需功率变小的状况下 ，接收器的电压会升高。

另外，由于工作频率接近共振，所接收器电压升高的幅度会比较大，造成接收器的电压有机会超过接收器IC或充电器IC所能够承受的电压，而导致接收器IC或充电器IC损毁。

也因此，看起来明年的手机，有很高的可能性，也会像三星或Apple一样，为了保护自家的手机，有自己特殊的通讯行为，支持自家的周边产品，这样的状况，对整个无线充电的生态圈来说，不是一个好的状况。

手机充电标准不一 公共环境无线充电建置有难度

过去在有线充电的行为里，只有5V/1A或5V/2A的规格是大家彼此都兼容的，除此以外更高功率的充电方式，其实从来没有统一过标准，例如高通有QC、联发科有Pump Express、OPPO有VOOC闪充、华为有Super Charge，而USB则有PD充电。

在有线快充的使用情境下，充电器都不大，所以消费者可以方便携带出门，当需要充电时可以进行快充，但是在无线充电的使用情境下，发射器产品的体积都不小，都不是一个消费者方便携带出门的装置，所以会需要公共环境的配合。 当手机内建无线充电的功能时，消费者接下来就会考虑哪里有方便充电的环境。 不过，目前看起来，因为手机使用行为与通讯方式特殊，会造成公共环境支持无线充电的困难。

AirPower规格仍不确定

其实Apple接下来在2018年真正量产的无线充电产品是AirPower。 在这次的发表会上，Phil现场针对AirPower介绍的原文是「This is not possible with current standards, but our team knows how to do this. We call it AirPower。 」

换言之，AirPower在Apple发表会上所展示的规格，代表装置彼此的讯息是可以互相通讯的，而且可以至少对三个装置同时充电，分别是手机、第三代Apple Watch，以及新的蓝牙耳机， 可以实现一个发射器同时充三个接收器装置。

然而，Apple并没有说明相关的细节内容。 例如是否也同时充三只手机？ AirPower是否是新一代的qi标准？ 或者是AirPower与新的qi标准是否可以兼容，以及AirPower所支持的功率？ 这些问题大概要等到明年AirPower真正量产，才能够知道所有的答案。

无线充电速度过慢仍无法满足消费者

这次Apple内建无线充电的规格，比较令人失望的，是充电速度与功率的规格。 目前针对5W的充电速度实在太慢，换言之，现今无线充电基本上没办法做到让消费者边使用手机边充电。

在2012~2014，其实除了Apple以外，曾经有非常多的手机内建过5W的无线充电(图2)，但因为充电速度太慢，而使得手机厂纷纷取消内建无线充电的计划，只剩三星。 但实际上三星是第一个把手机内建的无线充电功率，提升到7.5W~10W的厂商，至少让消费者使用无线充电时有感觉到便利性。

图2 曾经设计过无线充电功能的手机。

所以，依据过去的证明，如果无线充电的速度只有5W，一般的消费者说不定直接使用有线的充电，还比无线充电有更多的方便性。

手机保护壳会影响无线充电使用体验

在手机内建无线充电之后，手机会使用类似玻璃或陶瓷的材质，但这样的材质容易在撞击到更硬的材质或摔落到地面时，造成背盖破裂或损毁的状况，所以一般的消费者常常会购买保护壳来保护手机。

其实以前的功能型手机，设计的概念都很强壮，所以落摔或撞击之后，手机是有可能没有问题，甚至当时Nokia的手机，都还曾听过有消费者不小心从几层楼的高度掉下来之后，手机仍可以持续使用。

保护壳的产业，其实就是从iPhone 4开始兴起，当时因为iPhone 4的屏幕与背盖都是玻璃，消费者为了怕摔坏手机，所以才购买保护壳来保护手机。 现在的Samsung S8或Note8，Apple的iPhone 8、iPhone 8 plus及未来的iPhone X，因为以上所说的问题，使用保护壳的可能性也因而增加。

但是WPC架构的无线充电，发射器与接收器的距离是有限制的。 所以，目前有一些案例发现，当消费者把手机装上保护壳之后，无法进行无线充电。

因此有厂商就会告诉消费者，在进行无线充电必须把保护壳拆掉(图3)，这样对消费者而言，使用体验并不好，持续使用无线充电的需求就会降低，干脆使用原来的有线充电。

图3 使用无线充电必须脱掉保护壳。

满足消费者需求 无线充电须朝快充/公共环境布建发展

以上便是iPhone 8 Plus的无线充电测试心得。 当Apple开始内建无线充电规格之后，可以看到未来会有各种产品开始内建无线充电的功能，而接下来文章将会探讨消费者需要的几个规格与方向。

公共环境无线充电布建逐步启动

hTC的A+计划(图4)，就是预测手机未来若是内建无线充电，需要公共环境的配合与布建，而这个计划已经开始在一些公共环境、政府机关、咖啡厅、医美诊，以及便利商店等地方，进行相关的布建。

图4 无线充电布建计划之一，hTC的A+计划，公共布建商百搭科技。

但不只hTC的计划，其实包含台湾的宇逸科技、英国的Air-charge、美国的Chargifi、Powermat、加拿大的Chargespot，都是无线充电公共布建的厂商，所以可以期待在不久的将来， 能在更多的地方让消费者方便使用无线充电。

无线充电具备快充功能才能满足消费者需求

其实无线充电必须充电速度够快，可以让消费者利用琐碎的时间，把手机充饱电，让消费者不需要再利用有线充电进行充电，才是无线充电取代有线充电真正的机会点。

笔者现在就常常利用无线充电，在一天中的琐碎时间，例如回复邮件、开会、查询数据，甚至边开车就能边充电，所以回到家之后，已经不太需要再对手机充电了，也因此几乎很少使用到有线充电。

此外，无线充电装置，还必须让消费者：

． 可使用保护壳充电，发射器与接收器的距离可以更远。

． 可以有较大范围的无线充电区域，把无线充电对位的问题降到最低。

． 支持各家不同手机的无线充电规格与特殊通讯协议。

． 统一的无线充电规格，能从小功率到大功率的无线充电发射器，都能让手机进行无线充电。

e-SIM普及有利于无线充电发展

笔者曾经在之前的文章有提到过，因为物联网的架构，手机有可能变成物联网的控制中心，进而能够利用语音的方式，控制智能家庭内的所有装置；也因此，未来的智能型手机须要加强防水的功能。 目前的智能型手机主要有四个破孔，包含喇叭、麦克风、SIM Card，以及手机传输数据与充电的接口。

然而，随着e-SIM的普及，未来的SIM Card是可以取消的。 例如Google的Pixel 2手机虽然还是保留实体的SIM Card，但已经开始提供e-SIM的使用方式，也有越来越多的装置开始采用e-SIM，像iPad Pro、Apple Watch Series 3、Samsung Gear S2等装置。

综上所述，可以看出将来随着无线传输速度的加速，无线充电功率的提高，未来手机没有实体SIM Card与充电孔的机会大大提升，到时候消费者就再也不须要担心在厨房、浴室跟其他的潮湿环境下，使用电子产品会有损坏的问题。 如果能够达到以上的规格，相信无线充电世界的实现，将是指日可待。

(本文作者为智能能源协理)