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无线充电的应用及电容器的选用
点击:86 添加时间:2017-04
摘要:近年来,随着无线充电技术市场化进程的不断加快,人们对无线充电的关注度也在逐步提升。尤其是在今年2月中旬,苹果加入无线充电联盟WPC的消息不胫而走,人们对无线充电的关注更是达到历史的最高点。无线充电自2007年开始走入大众视野发展到今天已有将近十年的历史。那么,当下无线充电的发展是怎样一个状态,未来的走向又是如何呢?


1。消费电子领域

技术相对成熟
中投顾问发布的《2017-2021年中国无线充电行业深度调研及投资前景预测报告》认为,相比于其他领域,无线充电在消费电子方面的应用相对成熟,从无线充电手机,到无线充电移动电源,再到无线充电手表,各种支持无线充电功能的消费电子产品种类丰富。技术的成熟和众多的商业化应用案例,为无线充电技术在消费电子领域的进一步渗透提供了先决条件。

实现电子产品无尾化

01

电子无尾化进程
数据流和能量流是电子产品完成特定功能的基础。电子产品通过网线等线缆与外界实现数据交互,通过电源线缆从外界获取能量。在电子信息产业进入一个相对成熟的时期以后,电子产品的设计重点逐渐向提升用户体验之一目标倾斜。而在能量流与数据流交互方面,这一趋势的具体体现就是,电子产品开始逐渐摆脱有线线缆对于用户使用体验的束缚,我们可以将这个过程成为“无尾化”设计,其即包括能量传输的无尾化也包括数据传输的无尾化。
06
数据传输无尾化
在数据传输部分,从蓝牙到Wifi,尤其是近几年3G/4G技术进步带来的无线互联网大发展,使得电子产品的数据传输正在快速实现无尾化。人机交互可以通过无线鼠标与无线键盘完成,机器之间的交互则可以通过无处不在的无线互联网进行。

无线通信技术尤其是移动互联网的快速发展彻底颠覆了消费电子的产品形态和设计理念,对于产品移动性、便携性、续航力等用户体验的关注被提升到前所未有的高度。随时随地实现数据互联是消费电子产品对数据流的终极需求,而实现这一目标不仅仅需要无线通信网络的支持,还需要改变通过线缆进行能量传输的传统,这就为无线充电技术的发展提供了市场土壤。

03
能量传输无尾化

通过各类无线通信网络和技术,电子产品之间数据交互的无尾化进程正如火如荼,在这个过程中,催生了许多大规模的产业投资机会。相比之下,电子产品的能量传输仍受到线缆的限制。


实际上,利用无线技术进行能量传输从技术上将并不新鲜。从2000年初香港城市大学许树源教授开发的接触式无线充电平台,到2007年麻省理工学院的非接触式无线充电技术,无线充电技术近年来一直是业界关注的热点之一。尽管各个厂家应用的技术在细节上有诸多不同,但是基本原理都大同小异,即都是通过发射线圈将电力转化为无线电波,接收线圈则将接收到的无线电波转化为电力。


2。电动汽车领域

01
电动汽车无线充电原理
目前电动汽车无线充电技术主要采用电磁感应式和磁场共振式。




电动车无线充电的基本原理,相比于有线充电,主要是多了接收线圈,简略了充电接口。

电磁感应式算是目前比较成熟的技术,很多手机无线充电、甚至我们常见的电磁炉就是利用的这种原理。初级线圈一定频率的交流电,通过电磁感应在次级线圈钟产生一定的电流,从而将能量从传输端转移到接收端。使用时要求两个设备的距离必须很近,供电距离控制在0mm——10cm左右,而且充电只能对准线圈一对一进行。电磁感应式无线充电的能量转换率高,传输功率范围较大,能从几瓦到几千瓦。磁场共振式原理与声波共振类似,只要两个介质具有相同的共振频率,就能够传递能量。这种方式的充电距离在电磁感应式与无线电波式之间,优点是传输功率较大,能够达到几千瓦,可以同时对多个设备进行充电,不要求两个设备之间线圈对应;缺点就是损耗很高,距离越远,传输功率越大,损耗也就越大,最麻烦的是必须对使用的频段进行保护。

02
应用趋势分析

与传统汽车发展初期由汽车技术的快速发展带动加油站兴起的不同,电动车时代是电动汽车技术与充电体系建设两者并行、相辅相成的关系。电动汽车技术发展到一定阶段,使得电动汽车的大规模商用变得可行,电动汽车数量的快速增加将带动充电运营体系的快速建设。反之,由于充电体系建设的逐步完善,使得电动汽车的增加更为迅速。


图表 新能源汽车体系中的两大关键

中投顾问发布的《2017-2021年中国无线充电行业深度调研及投资前景预测报告》认为,在目前teslaModels、奔驰S500e已经明确采纳无线充电模块的基础上,未来有望更多车厂的高端车型或将介入,而一旦国内领先车上明确采纳,有望引发新能源汽车无线充电产业链的全面启动。我们判断,未来把握无线充电产业机遇将主要来自于对汽车无线充电技术体系的竞争力,包括在通信、控制、电力、射频、支付技术能力等全方位的竞争力,而同时在从充电桩时代,有望占据充电运营卡位的厂商也可能在未来无线充电与有线充电并行发展的大时代重点受益。




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