【導讀】飛思卡爾宣布一個新的無線充電解決方案，該產品功率為15瓦，能提供手機充電解決方案三倍的電力，產品便于攜帶，并且可以布局到人們生活的方方面面。
美國的半導體生產廠商飛思卡爾（Freescale）宣布一個新的無線充電解決方案，使用戶距離無線物聯網未來又近了一步。星巴克也在硅谷和北京積極布局無線充電。這些將帶動磁性材料消費，而稀土（泛亞有色金屬交易所上市品種）是生產磁材的重要原料。
據國外媒體12月9日報道，美國的半導體生產廠商飛思卡爾（Freescale）宣布一個新的無線充電解決方案，該產品功率為15瓦，能提供手機充電解決方案三倍的電力，產品便于攜帶，并且可以布局到人們生活的方方面面，比如飛機上的座位、咖啡店與餐廳的桌子等。該產品預計在2015年年初上市銷售。該解決方案為針對穿戴設備、平板電腦、大屏幕智能手機和便攜式工業及醫療設備等各種大型移動設備的超快速無線充電鋪平了道路，這使用戶距離無線物聯網未來又近了一步。
飛思卡爾推出15瓦功率無線充電系統
2013年，星巴克率先在硅谷的兩家店中為用戶帶來了無線充電。用戶在喝咖啡的時候，只要將自己的手機放在預置好無線充電器的桌子上后，便可以為自己支持無線充電的手機進行充電。截止到2013年年中，星巴克、麥當勞和 AT&T 等公司在美國大型機場、咖啡店、購物中心和體育場等地已經部署超過了 1500 個充電點。在歐洲， PowerKiss 已經在機場、酒店和咖啡店監督安裝了 1000 多個充電點。而星巴克更是近日在舊金山灣區的 200 個店面設了無線充電站。在北京首都機場目前在 3 號航站樓 C 座及 D 座所有登機口附近均配備了無線充電樁，也將逐步普及到其他航站樓。
2015年，從第一代電感技術向第二代磁共振技術的發展將推動無線充電成為主流產品，咖啡館、機場、餐廳和電影院等場所的無線充電站將更加普及。隨著完善的生態系統逐漸建立，將進一步刺激消費者對無線充電的需求，并預計在明年將會有大量無線充電產品正式商用。
那么磁共振無線充電技術的工作原理是什么呢？據介紹，它是利用核磁感應原理進行充電的設備，類似于變壓器，在發送和接收端各有一個線圈，發送端線圈連接有線電源產生信號，接收端線圈感應發送端的電磁信號從而產生電流給用電設備。無線充電產品主要有三大關鍵組件，其中有控制電路板、感應線圈、磁性材料。在此過程中，磁性材料發揮著重要的作用。據TDK無線充電產品相關技術負責人介紹，磁性材料本身和工藝布局對于無線充電的效率有著非常重要的影響。我國最大的磁性材料之一的橫店東磁（002056）今年7月發布消息稱，公司生產的部分磁性材料會用于無線充電。隨著無線充電快速發展，將帶動磁性材料消費。
稀土（泛亞有色金屬交易所上市品種）是生產磁材的重要原料，以釹鐵硼永磁體為例，需要用到鐠、釹、鏑。鋱等材稀土材料。鏑目前在許多高技術領域起著越來越重要的作用，主要產品有氧化鏑、鏑鐵合金、金屬鏑等。氧化鏑常被用作制取金屬鏑的原料、玻璃、釹鐵硼永磁體的添加劑;鏑鐵合金主要用作釹鐵硼永磁合金原料及冶煉添加劑，國內生產的鏑鐵主要用于出口;金屬鏑主要用于稀土永磁材料、磁致伸縮材料、磁光存儲材料和發光材料。我國鏑儲量僅為6萬噸左右，消費每年都在持續增長，可供使用年限僅不到40年。10月31日，氧化鏑在泛亞有色金屬交易所交易平臺上市交易，一經上市即受到投資者的熱捧，價格也呈現總體上揚態勢，同時對現貨市場氧化鏑價格也起到帶動作用。
每次要幫手機、電腦，或者其他各種電器充電時，總是要接一條充電線，充電線一多，還常常接錯，實在非常麻煩。幸好，現在愈來愈多的電子產品，開始使用「無線充電」的技術了！只要優雅的將手機放在一個小小的、像杯墊一樣的東西上面，不必接線就能輕松充電，這么厲害的科技背后有什么原理呢？讓我們一起來探究其中奧妙。
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電與磁的交互作用
一般見到的無線充電，運用的是「電流磁效應」和「電磁感應」的塬理。1819 年，丹麥科學家厄斯特觀察到一段導線上如果通有電流，四周將會產生磁場，可以讓指北針偏轉。后人則進一步發現，將導線圍成環狀，甚至繞成線圈，產生的磁場將會更強、更集中，這稱為「電流磁效應」。
至于電磁感應，則是在 1831 年由法拉第發現的。讓一塊磁鐵或其他的磁場來源靠近一段沒有電流的線圈，線圈上就會產生「感應電流」，稱為「電磁感應」。值得注意的是，電磁感應的成立要件是磁場要有「變化」，例如磁鐵愈來愈靠近 （愈來愈遠離其實也可以）。外加磁場若是一直保持不變，是不會有感應電流的。
總而言之，電流磁效應就是電流的流動在四周產生磁場，電磁感應則是不斷變化的外加磁場使線圈產生感應電流。
利用電磁感應來充電
這兩種物理現象同時運用，就可以進行無線充電。目前的無線充電設備，都包含一個「充電座」，里面其實正是線圈。將充電座接到家用插頭后，線圈周圍會因為電流磁效應而產生磁場。要充電的電子產品，里面也都有一個線圈，當它靠近充電座時，充電座的磁場將透過電磁感應，在電子產品的線圈上產生感應電流。感應電流導引到電池，就完成了充電座和電子產品間的無線充電。
你可能會問，磁場不是要改變才能有電磁感應嗎？可是充電座與充電的對象距離卻始終保持不變，這樣為何會有電磁感應呢？塬來，家用插座中流出的電是「交流電」，也就是說電流的方向不斷的交替變化，一會兒順著流，一會兒反著流。正因為如此，充電座線圈產生的磁場隨之不斷在變換方向，并非保持不變，符合電磁感應的要件。
近來愈來愈多智慧型手機、平板電腦開始提供無線充電的功能，但是不幸的是，它們充電的時候，只要離充電座的距離稍遠一些，充電效率就會明顯下降。即便是最新的技術，充電距離也不能超過 5 公分，事實上，目前絕大部分可以無線充電的行動裝置，都是要完全平放在充電座上才能進行，和想像中隨走隨充的無線充電仍有點差別。
利用共振拉長充電距離
為了增加無線充電的距離與充電效率，科學家正在設法利用「磁共振」的塬理進行無線充電。在電路中加入一些電容、電感等特殊的元件，適當連接后，會形成「諧振電路」。這就好像樂器行一定會有的調音工具──音叉一樣。輕敲音叉一次，它可以持續振動一段時間，同樣的，對諧振電路短暫通電，電路中也會產生維持一段時間的訊號。
音叉具有「共振」這種有趣的物理性質。每支音叉都有自己的發聲頻率，當一支音叉振動發聲時，若附近有另一支發聲頻率相同的音叉，即使它沒有直接受到敲擊，也會跟著振動。音叉的共振可以說達成了能量的傳遞。諧振電路也可以共振，兩個振動頻率相同的諧振電路放在一起，其中一個開始因為通電而振蕩時，另一個電路也會跟著振蕩起來，「自動」產生電流，電能就這樣被隔空傳送了。這樣的現象稱為「磁共振」，用來進行無線充電，可以讓充電距離達到數公尺，效率也有所提升。唯一的困難就是，要將兩個電路調整到一模一樣的頻率，并且維持一段時間，并不是容易的事。
除了磁共振之外，也有科學家嘗試借由雷射光的光能來充電，甚至是將電能透過和家用的 Wifi 網路相近的電波頻段來傳送。希望這些技術的突破，能讓我們未來在充電時更加方便！
