無線充電設備新規(guī)來了，手機無線充電將突破 50W 天天熱聞

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相信關注手機圈的朋友會發(fā)現(xiàn)這樣一個現(xiàn)象，最近兩年在各大手機廠商的新品發(fā)布會上，大家似乎都不約而同地不再提及無線充電了。沒錯，在有線快充的軍備競賽如火如荼，最高功率從 80W 到 120W、再到 240W 的時候，無線充電的技術進步仿佛停滯了一般。

其實此事源自于工信部在 2021 年 2 月發(fā)布的一個暫行規(guī)定征求意見稿，其中明確自 2022 年 1 月 1 日所有生產(chǎn)、進口，在國內銷售、使用的移動和便攜式無線充電設備額定傳輸功率要求小于 50W。

就在近日，工信部印發(fā)《無線充電（電力傳輸）設備無線電管理暫行規(guī)定》（下文簡稱為《暫行規(guī)定》），將 2024 年 9 月 1 日起施行。根據(jù)《暫行規(guī)定》顯示，移動、便攜式無線充電設備的工作頻率范圍為 100-148.5kHz、6765-6795kHz、13553-13567kHz 頻段，且額定傳輸功率不超過 80W。因此這也就意味著，被限制在 50W 的手機無線充電功率即將解禁。目前，手機行業(yè)已經(jīng)商業(yè)化的最高無線充電功率，是 2021 年春季發(fā)布的小米 11 Pro、小米 11 ProUltra 所帶來的 67W。但在實驗室環(huán)境下，早在 2020 年 10 月，魔改的小米 10 Pro 就曾成功實現(xiàn)了 80W 的無線充電功率，使得其 4000mAh 的電池只需 19 分鐘即可充滿。隨后在 2021 年 5 月，通過魔改的小米 11 Pro，小米方面在實驗室條件下還曾實現(xiàn)了 120W 無線秒充。但此前由于《無線充電（電力傳輸）設備無線電管理暫行規(guī)定（征求意見稿）》的要求，這些技術最終并沒有商業(yè)化落地。至于說為什么要管理手機的無線充電功率，其實是因為手機的無線充電是存在影響空中無線射頻的可能。業(yè)界目前應用范圍最廣的無線充電方案，通常是電路設計相對簡單、并且成本較低的電磁感應式，其原理就是發(fā)射端即充電板發(fā)生交變電流，再通過線圈產(chǎn)生磁場、引起周圍磁場變化，然后對附近的線圈產(chǎn)生感應電動勢，從而在接收端產(chǎn)生電流。簡而言之，無線充電就是利用電磁波感應原理或其他相關的交流感應技術，在發(fā)送端和接收端用相應的設備來發(fā)送和接收產(chǎn)生感應的交流信號，來進行充電的一項技術。由于無線充電設備是輻射無線電波的非無線電設備，而無線電波有兩個重要特征，一是頻段資源有限、二是頻段相近時容易產(chǎn)生干擾，比如 WiFi 設備支持 5GHz 就是因為 2.4GHz 頻段過于嘈雜。能輻射無線電波的設備互相電磁干擾不僅僅會降低用戶體驗，更可能會導致一些不確定的危險，比如蘋果 iPhone 12 和 MagSafe 無線電充電器，就曾被實驗證明會影響心臟起搏器工作。此外，高功率的無線充電也是有危險性存在的。根據(jù)物理學相關知識，電磁波的能量會隨著距離的增加而逐漸衰減，提高充電功率則不可避免的需要提高電磁波頻率，而電磁波的能量與其頻率成正比，即頻率越高、能量越大，當電磁波頻率加到 1GHz 以上就會直接對水分子加熱，這也正是微波爐的原理。

此前工信部在 2021 年 2 月提出的征求意見稿之所以規(guī)定 50W，彼時業(yè)界的猜測，是因為當時市面上最高的無線充電功率就是華為 Mate 40 Pro 和小米 11 的 50W，因此極有可能是參考了已有機型的高功率無線充電技術。畢竟新興事物很容易進入無序化的野蠻生長狀態(tài)，而且隨著市場規(guī)模的增長、后續(xù)標準的管理也就越難，相關暫行規(guī)定想要劃定一個既合理又便于實施的規(guī)格很有難度，因此按照市售符合原無線電管理條例的頻段使用和最大功率來做限定也是最經(jīng)濟的做法。

值得一提的是，除了便攜式無線充電設備的無線充電功率從 50W 放寬到 80W 外，現(xiàn)在的《暫行規(guī)定》和當初的征求意見稿幾乎沒有變化。事實上，工信部這份《暫行規(guī)定》最大的影響，其實是給遠場無線充電技術幾乎判了 " 死刑 "。數(shù)年前，小米、Moto、vivo 等廠商都有預研遠場無線充電技術，而這類 " 隔空充電技術 " 使用的是大規(guī)模陣列天線來實現(xiàn)波束成型，再搭配 26.5-300GHz 毫米波帶來的窄波束，將發(fā)射能量聚焦在一個很小的范圍內。

遺憾的是，這一技術的電磁輻射問題不容忽視，如果說已經(jīng)普及的電磁感應式無線充電是 " 電磁爐 " 的話，那么隔空充電的就是 " 微波爐 "。毫米波頻段對輻射功率密度的限制是更高的，最高值為 2W 每平方米，即便隔空充電的功率只有 10W，聚焦在手機這樣小尺寸范圍內的功率密度就早已超出標準數(shù)個量級。這也是為什么《暫行規(guī)定》限制便攜式無線充電設備的工作頻率范圍，最高只有 13GHz 的原因。

在許多人對于電磁屏蔽做得更好、電磁輻射外泄控制更低的基站都不信任，動輒出現(xiàn)業(yè)主投訴基站輻射可能影響健康的情況下，更有風險的隔空充電一旦商業(yè)化，極有可能就會面臨更為嚴峻的挑戰(zhàn)。所以現(xiàn)在的情況就已經(jīng)很明朗了，當無線充電有了 80W 的水平，基本可以做到 15 分鐘內充 50% 電量、完全充滿僅需不到 40 分鐘的情況下，用戶體驗就已經(jīng)與中端機型的有線快充媲美了。

所以未來想必會有不少手機廠商在發(fā)布新機時，重新將 80W 無線充電掛在嘴邊了。

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