無線電力傳輸

如今，越來越多的電子產品為人們的工作生活帶來了極大的便捷，但傳統的電力傳輸方式大多是通過導線或插座 將電力傳輸到終端產品。隨着移動設備、無線數據傳輸、無線網絡技術的日益普及，人們希望能擺脱傳統電力傳輸方 式的束縛，解除紛亂電源線帶來的困擾。由此，無線電力傳輸技術成為21世紀最值得期待的技術，無線充電產品成 為人們關注的新焦點。目前，全球許多國家都在研究開發無線電力傳輸技術，探索無線電力傳輸系統在不同領域的應用，致力於將其實用化。

無線電力傳輸（Wireless Power Transmission，WPT）也稱無線能量傳輸或無線功率傳輸，它通過電磁感應和能量轉換來實現。無線電力傳輸主要通過電磁感應、電磁共振、射頻、微波、激光等方式實現非接觸式的電力傳輸。根據在空間實現無線電力傳輸供電距離的不同，可以把無線電力傳輸形式分為短程、中程和遠程傳輸三大類

1，特斯拉的最著名的發明是“特斯拉線圈”，這是一種分佈參數高頻共振變壓器，可以獲得上百萬伏的高頻電壓。特斯拉線圈的線路和原理都非常簡單，但要將它調整到與環境完美的共振很不容易，特斯拉就是特別擅長這項技藝的人。

特斯拉後來發明了所謂的“放大發射機”，現在稱之為大功率高頻傳輸線共振變壓器，用於無線輸電試驗。特斯拉的無線輸電技術。值得一提的是：特斯拉把地球作為內導體，地球電離層作為外導體，通過他的放大發射機，使用這種放大發射機特有的徑向電磁波振盪模式，在地球與電離層之間建立起大約8赫茲的低頻共振，利用環繞地球的表面電磁波來傳輸能量。

這一系統與現代無線電廣播的能量發射機制不同，而與交流電力網中的交流發電機與輸電線的關係類似，當沒有電力接收端的時候，發射機只與天地諧振腔交換無功能量，整個系統只有很少的有功損耗，而如果是一般的無線電廣播，發射的能量則全部在空間中損耗掉了。

特斯拉有生之年沒有財力實現這一主張。後人從理論上完全證實了這種方案的可行性，證明這種方案不僅可行，而且效率極高，對生態安全，並且不會干擾無線電通信。只不過涉及到世界範圍內的能量廣播和免費獲取，在現有的政治和經濟體制下，無人實際問津這種主張。

2，此技術目前仍處於研究階段，早在前兩年，各國科學家就開始研究利用無線電力傳輸技術，在月球建設太陽能發電站，然後將其傳送到地球為人類提供服務。

3，日本也在大力研究當中並計劃在2015年前後將其投入到居民生活當中。

在2010CES展會上，海爾推出了一款無尾電視，正是應用了無線電力傳輸技術。

讓電流通過空氣傳播，會不會把使用者“雷”到呢？研究人員表示，“無尾電視”採用的無線電力傳輸技術不產生輻射，其安全性已經通過FCC、IEEE和CCC等標準認證，不僅不會產生危險，還避免了帶電插拔、電源線短路等等可能的安全隱患。在確保安全性的前提下，無線供電方式將可以徹底解決房間佈線凌亂、電器位置固定、插座破壞居室裝修等等問題，給我們的生活帶來更多便利和美觀。 ^[1] 

更重要的是，無線供電節省了大量的線材，無論是橡膠、塑料抑或銅、錫等金屬的消耗都將因此而大幅度減少，節約資源、減少污染，低碳環保。

據無線充電聯盟的預測，到2016年，全球無線充電市場產值可能達到270億美元，“未來無線充電技術將會像藍牙一樣普及。”業內人士預測。

對於消費者來説，無線充電的意義還不僅僅是帶來充電方式的便捷化，隨着無線充電技術從手機、平板等小功率設備向筆記本電腦、智能電視甚至電動汽車等大型設備的拓展，更多的驚喜值得期待。

據《讀賣新聞》報道，日本一家企業12日宣佈一項無線電力傳輸技術試驗取得成功，即在不通過電纜的情況下，以微波的形式將電力輸送到500米以外的地方。實驗將10千瓦的電力轉換成微波，通過天線傳輸給500米外的面板狀接收裝置，然後再將接收到的微波還原成電力，最終用電力成功點亮發光二極管。

報道稱，宇宙空間不受天氣影響，因此太陽能發電效率要比地球表面高10倍。而如何將距離地面3.6萬公里遠的宇宙空間的太陽能電力傳回地面，是實現宇宙太陽能發電的關鍵之一。三菱公司計劃在未來數年內，將目前的傳輸技術運用到山區電力輸送工程中去，以儘早實現實用化。 ^[2] 

無線電力傳輸的主要障礙是無線電力傳輸的效率和距離，無線電波的彌散、吸收與衰減是無線輸電的難點。電磁波在自由空間傳輸能量的過程中會向四面八方散發、不易集中、定向性差，能量在無線傳輸過程中，空氣作為耦合介質，電力載體的磁力線會有極大損耗，特別是微波，漫射在空間，能量衰竭更快。因此無線電力傳輸功率低，整體效率差，難以輸送大量的能量，電力難以進行大功率遠距離的無線傳輸。對於無線充電，充電器與被充電設備之間以磁場形式連接，各種各樣的干擾會造成能量傳輸的損耗，電磁感應方式傳送能量較小、傳送範圍較小等問題也制約着電動汽車的無線充電發展 ^[3]  。

無線電力傳輸工程規模巨大，無線電力傳輸系統要解決電力生產和輸送兩大問題。另外，對於無線充電產品，無線充電設備必須經過相關機構的認證，同時需要找到一種相對成熟的商業模式來打開市場缺口。此外，還要對無線充電的技術進行改良和完善，需要形成一個國際通行的標準，使收發設備之間具備廣泛的兼容性。