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制造更好的智能手机充电器

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183年前,即1831年8月29日,英国化学家和物理学家迈克尔·法拉第(Michael Faraday)发现了电磁感应。这一技术后来成了无线充电产品的基础,智能手机和平板电脑用户一直在寻找更便捷、更快速也更有效的充电方法,以保证他们的设备能够一直开机并正常运行,所以,这一市场目前颇为热络。

宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院(School of Engineering and Applied Science at the University of Pennsylvania)教授拉胡尔·曼加拉姆(Rahul Mangharam)谈到,从法拉第的发现,到无线充电器的诞生,用了很长一段时间,但人们在未来一年对这种设备的需求会出现井喷。就无线充电器市场的新动态问题,曼加拉姆在天狼星卫星广播(SiriusXM)111频道的沃顿商业广播中接受了沃顿知识在线的访谈。

曼加拉姆谈到,对无障碍电池充电以及各品牌通用的无线充电器的需求正在持续增加。“这种技术已经准备投入使用了,而且我们看到,在零售层面上已经有了很多商业活动。”他谈到,“即将推出的新解决方案会更加有效,也更加方便。”此外,无线充电器也可更加安全地应用于医用植入设备,而且会更加“持久耐用”,他补充谈道。

曼加拉姆表示,电池的电能没能跟上智能手机和平板电脑技术,以及在这些设备上运行的十几亿应用程序的发展步伐。“人们对在手机上运行的服务的需求已呈指数性增长,但是电池的容量只是在逐步增加而已,”他谈到。“现在,我们的电池支持不了四分之三天或半天。”因为用户在智能手机上运行着多个基于因特网的应用程序,而这些程序会耗费电池电能的“大量汁液”,所以,这些设备往往会在黄昏时分“抽干”电池的电能。

沃顿商学院管理学教授大卫·许(David Hsu)有一次在接受沃顿知识在线的采访时谈到,智能手机和平板电脑制造商可以通过电池技术的进步获取竞争优势。“因为用户要靠移动设备实现多个领域的更多功能,所以,移动设备制造商与竞争对手区别开来的重要环节之一就是电能。”他谈到。他还特别提到了软件和非电池硬件“递增式进步”(incremental advances)的潜力,这些进步可以使电池电能的消耗得到优化。

曼加拉姆在接受沃顿知识在线的访谈时谈到,其中的某些变化已经发生了:三星(Samsung)已为Galaxy S4和S5提供了无线充电附件,谷歌(Google)的Nexus7平板电脑也添加了内置的无线充电功能。苹果公司已经申请了一项无线充电专利,所以,下一代iPhone可能也包含这样的功能。曼加拉姆谈到:“苹果必须迎头赶上了。”他还补充谈到,苹果公司或许比竞争对手多一个优势,因为三星等安卓(Android)手机耗电比iPhone快的多。苹果公司以其技术建立了自己的“整个生态系统”,因此有能力实现“从整个系统一直到软件的功耗优化。”

功耗的优化是设备制造商持续付出努力的一个领域。包括三星、苹果和摩托罗拉(Motorola)在内的诸多公司都在寻求减少智能手机和平台电脑功耗的途径,曼加拉姆谈到。他接着谈到,举例来说,设在华盛顿州柯克兰(Kirkland)负责监管蓝牙标准制订的非营利性组织蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group),就推出了低功耗“智能蓝牙”(Bluetooth Smart)。智能蓝牙旨在不牺牲通信范围的前提下降低蓝牙的功耗,可应用于医疗保健、安全和家庭娱乐等领域。曼加拉姆谈到,现在的无线电池充电板(charging pad)效率也更高了,充电后能保留98%以上的电力,与早些年50%的损耗相比已有显著不同。

曼加拉姆谈到,还有两个组织也在为无线充电技术的行业标准努力着。一个是无线充电联盟(Wireless Power Consortium),这是一个由设备制造商在2008年成立的联盟,致力于推进所谓的“Qi”标准,该标准应用于功率在5瓦以下的产品。曼加拉姆接着谈到,三星、索尼(Sony)和飞利浦(Philips)就是采用“Qi”标准的设备制造商。第二个组织是Power Matters Alliance,由宝洁公司(Procter & Gamble)和Powermat Technologies在2012年发起成立。该组织的标准涵盖了功率在5瓦到50瓦之间的设备。

虽然对改进无线电池技术的关注度已越来越高,大卫·许认为,这一领域的创新会比目前的进程还要快得多。“我认为,人们对直接在电池上进行更激进创新的需要已达到顶点。”他谈到。“或许,在电池技术领域进行更多的基础性研究工作才能实现这一愿望。目前的工作是在开发中间解决方案,比如充电板以及广泛设置充电站等,这些工作很好,但很可能只是权宜之计。”

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