關於iphone5的傳言是越來越多了。前不久纔有媒體爆料說iphone5將可能採Liquidmetal合金外殼，上週又有媒體報道iphone5將會使用無線供電技術。無線供電作爲一種新型的非接觸式充電技術，現推廣於小家電，手機充電等，有很大的前景。下面我們一起來了解一下無線供電的相關知識。
無線供電的歷史
它源於無線電力輸送技術，利用磁共振在充電器與設備之間的空氣中傳輸電荷，線圈和電容器則在充電器與設備之間形成共振，實現電能高效傳輸的技術。
無線供電的歷史可追溯到一百多年前，當愛迪生還在大肆鼓吹並建立他的直流電供電帝國時，他當年的跟班尼古拉·特斯拉卻發明了交流電馬達，而且這個老兄認爲，交流電更適於整個城市的供電系統，因此他開始嘗試用交流電來營造整個城市的供電體系。最終尼古拉·特斯拉和他的交流電打敗了愛迪生，也建立我們現在整個世界的供電系統。
在交流電上的一戰成名雖然沒給特斯拉帶來巨大的經濟利益（當初交流電發展窘迫，特斯拉放棄了自己的專利利益），但是卻給他帶來了足夠的名氣。讓他有能力吸引風險投資商。搞定了全世界的有線供電問題，特斯拉又高瞻遠矚地看到電線是如此多餘，自1890年起開始構想無線輸電的方案，決心設計無線供電系統。
1900年，特斯拉得到了150,000美金的研究經費（51%來自於J.P.摩根），並開始計劃建造華登克里夫塔（Wardenclyffe Tower），這個塔一度被當時的報紙稱爲“特斯拉的百萬大建築”，特斯拉希望用這個塔進行跨大西洋的無線電廣播和無線電能傳輸實驗。有了錢的特斯拉最終建成了一座高187英尺的鐵塔，鐵塔頂部有一個直徑爲68英尺的半球型圓頂。鐵塔尚未完工，特斯拉就迫不及待地開始了他的實驗。甚至有人懷疑，1908年的通古斯大爆炸也與特斯拉的華登克里夫塔有關，由於紐約市民關於華登克里夫塔實驗現象的描述和通古斯事件目擊者觀察到的徵狀相符，同時在通古斯大爆炸前後，特斯拉曾多次到圖書館查閱中西伯利亞地區的地圖。通古斯大爆炸之後，特斯拉停止了無線電能傳輸實驗。後來因爲摩根的撤資，特斯拉陷入了經濟困難，華登克里夫塔也被拆除抵債。
儘管特斯拉的研究最終沒有結果，但是他當初的無線輸電構想絕對是足夠大膽。他把地球作爲內導體、距離地面約60km的電離層作爲外導體，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遠距離傳輸電力，最終可以實現向全球供電的目的。
無線供電技術
1、電磁感應
最早的無線供電技術依託於電子達人邁克爾·法拉第在1831年發現的電磁感應理論，這促成了最早的近距離無線供電技術投入實際應用。1885年根據這種原理製作的變壓器至今仍在使用，隨便拆開一個家用變壓器，就可以看到變壓器裏會有兩組導線纏在一個鐵芯框架上，但它們彼此並沒有直接相連，完全依靠空氣中的電磁感應傳輸能量。
現代社會，這種電磁感應式的無線供電系統得到了更加廣泛地應用，最早使用電磁感應原理的是電動牙刷。電動牙刷經常接觸水，無法採用直接充電的方案。電動牙刷在充電座和牙刷中各有一個線圈，當牙刷放在充電座上時就有磁耦合作用，類似一個變壓器，感應電壓整流後就可對鎳鎘電池充電，整個電路消耗功率約3W。除此之外，我們使用的公交卡，第二代身份證和很多可以記錄信息的卡片都採用了無線供電技術。這類卡片都擁有類似的內部結構，一小塊芯片和一個線圈。卡片中的整個電路部分並不包含任何供電的模塊，當我們將這個卡在讀卡機上晃動時，讀卡機周圍會形成一個快速變化的磁場，卡片中的線圈在進入這個磁場時就會產生感應電流，這個電流就可以給內部的芯片供電，芯片就可以對外發射信號，將自身的信息發送給讀卡器。接下來讀卡器就可以判斷出目前卡中有多少餘額，並完成扣款操作。
使用電磁感應來進行無線供電雖然是非常成熟的技術，但是這種輸電技術會受到很多限制。其中最嚴重的就是低頻磁場會隨着距離的增加而快速衰減。如果要增加供電距離，只能加大磁場的強度。然而，磁場強度太大一方面會增加電能的消耗，另一方面可能會導致附近使用磁信號來記錄信息的設備失效，例如銀行卡上的磁條會徹底損壞。此外，電磁感應是將線圈中的電流直接以電磁波形式進行1cm以下的近距離收發，由於電磁波是向四面八方輻射而大量散失，因此效率較低，通常它只適合相互“貼着”的小功率電子產品。
電磁感應方式的無線充電存在一個致命的缺陷，就是距離太短。隨着距離的增加，充電過程中的電能損耗將變得非常大。
2、無線電波
電磁波，俗稱無線電波，它是人們非常熟悉的一個東西。正是由於它被發現，才奠定了廣播、電視和現代通信技術的基礎。電磁波不僅能傳輸信號，它也能傳輸電能，特別是微波的能量傳輸能力最強。微波是指那些頻率在300MHz到300KMHz之間的電磁波，它的波長在1m到1mm之間。因爲電磁波的頻率越高，能量就越集中，方向性也越強。因此，使用微波來進行無線能量傳遞也是一種可行的辦法。通過硅整流二極管天線將微波轉換成電能，轉化效率可以高達95%以上。
目前離我們最近的電磁波輸電技術來自美國一家名爲Power Cast的公司，該技術可以爲各種電子產品充電或供電，如手機、MP3等等。整個系統主要包含了兩個部件，即Power Caster的發射器模塊和接收器模塊，前者可插在插座上，後者則嵌入在電子產品上。發送器發射安全的低頻電磁波，接收器接收電磁波，據稱約有70%的電磁信號能量可以轉換爲直流電能。該項技術的最大特點在於，它獨特的電磁波接收裝置，能夠根據不同的負載、電場強度來作調整，以維持穩定的直流電壓，這也表示在空中亂噴的電磁波功率，能夠被減到最低。無線能量傳輸的方向性也更容易得到控制，即使是從牆上回彈回來的電磁波能量也可以被接收。另外與其他廠商的產品相比，Power Cast公司的產品造價低廉，基本接收裝置成本只需5美元。只需要一個安裝在插座上的發送器，以及可以安裝在任何低電壓產品上的“蚊型”接收器，就可以把無線電波轉化成直流電，在約1m範圍內爲不同電子裝置的電池充電。Power Cast聲稱已與生產手機、MP3、汽車配件、體溫表、助聽器及人體植入儀器等逾百家公司簽署了合作協議。
3、共振輸電
除了目前已經廣爲人知的電磁感應和微波無線輸電技術外，最近幾年又出現了一種新的無線輸電技術，這項技術傳輸能量依靠了共振的原理。
共振是一種非常高效的傳輸能量方式。共振進行的能量傳輸甚至可以引起的鐵橋坍塌、雪崩等災害，高音歌唱家唱歌時引發的共振可以震碎身邊的玻璃杯。這一原理的基本含義就是：兩個振動頻率相同的物體之間可以高效傳輸能量，而對不同振動頻率的物體幾乎沒有影響。
2007年6月，麻省理工大學的物理學助理教授馬林·索爾賈希克和他的研究團隊公開做了一個演示。他們給一個直徑60釐米的線圈通電，點亮了大約2m之外連接在另一個線圈上的60瓦燈泡。這項被命名爲“WiTricity”的技術就是運用了共振的原理，通過一個磁共振系統進行電能傳輸。
普通的電磁感應技術被用於短距離無線電力傳輸，因爲磁場能量會隨距離的增加而迅速衰減，因而在傳統的磁感應中，距離只能通過增強磁場強度來增加。與此不同，Witricity使用匹配的諧振天線，可使磁耦合在幾英尺的距離內發生，而不需要增強磁場強度。在這項技術中，發送端和接收端的線圈被調校成了一個磁共振系統，通電後能夠以10兆赫茲的頻率振動。當發送端產生的振盪磁場頻率和接收端的固有頻率相同時，接收端就產生共振，從而實現了能量的傳輸。根據共振的特性，能量傳輸都是在這樣一個共振系統內部進行，對這個共振系統之外的物體不會產生什麼影響。這個原理就像是幾個厚度不同的玻璃杯不會因爲同一頻率的聲音而同時炸碎一樣。
這個技術的優勢在於，當發射端通電時，它並不會向外發射電磁波，而只是在周圍形成一個非輻射的磁場。這個磁場用來和接收端聯絡，激發接收端的共振。因此在傳輸能量時的損耗可以做到更小。它所消耗的電能只有傳統電磁感應供電技術的百萬分之一。而且在遠距離電力傳輸時，這項技術產生的磁場也更小，強度只和地球磁場強度相似，完全不用擔心會產生什麼不良影響。
無線供電技術的優缺點
《無線充電技術》的優點：
1，利用無線磁電感應充電的設備可做到隱形，設備磨損率低，應用範圍廣，公共充電區域面積相對的減小，但減小的佔地面積份額不會太大。
2，技術含量高，操作方便，可實施相對來說的遠距離無線電能的轉換，但大功率無線充電的傳輸距離只限制在5米以內，不會太遠。
3，操作方便。
《無線充電技術》的缺點：
1，雖然設備技術含量高，但設備的經濟成本投入較高，維修費用大。
2，因實現遠距離大功率無線磁電轉換，所以設備的耗能較高。無線傳輸的距離越遠，無用功的耗損也就會越大。
3，《無線充電技術》設備本身實現的是二次能源轉換，也就是將網電降壓（或直接）變爲直流電後在進行一次較高頻率的開關控制交流變換輸出。由於大功率的交直交電流轉換是進行電能的二次性無線傳輸原因，所以電磁的空間磁損率太大。
4，因爲採取無線傳輸，磁能的無用功耗損會隨着《無線充電設備》的功率增高而上升。
5，無線充電設備的電磁輻射會對生物造成很多不利的因素。(以上資料收集於網絡）
瞭解了這麼多關於無線供電的知識，我們現在知道，無線供電看似美好，但是想要在現階段大規模商用並不現實。雖然之前有媒體報道說蘋果正在研發無線供電先關技術，也有媒體猜測未來的iPhone（甚至是2012年推出的iPhone）產品可能將具有無線充電功能。但何璽認爲，就現在來看，iPhone 5應該不會在現階段使用無線供電技術。