無線輸電過程的模擬圖。

聽音樂會時，你是否發(fā)現(xiàn)過，男高音歌唱家唱歌時能使物體微微震動？這是因為兩個振動頻率相同的物體之間可以高效傳輸能量。物理學(xué)家尼古拉·特斯拉早在19世紀(jì)末就提出，借助電磁共振原理可以實現(xiàn)電力在地球上的無線傳輸。時至今日，科學(xué)界仍在致力于無線輸電技術(shù)的研究。

手機、平板電腦、筆記本……這些移動電子產(chǎn)品改變了我們的生活方式。然而，一旦沒電它們就離不開充電器和電源線。而隨著無線充電技術(shù)的發(fā)展，為移動電子設(shè)備充電的煩惱可能即將一掃而光。不僅如此，一種適用于大功率電氣設(shè)備、更為先進的無線輸電技術(shù)也正逐步走進我們的生活，隨著它的應(yīng)用越來越廣泛，電源線和插座或許有一天將淡出我們的視野。

手機無線充電快速發(fā)展

手機是最先引入無線充電技術(shù)的電子設(shè)備，這種技術(shù)在很多人聽來已不陌生。

現(xiàn)在已經(jīng)涌現(xiàn)出了許多手機無線充電板，三星、諾基亞等手機廠商也相繼推出支持無線充電功能的手機。華南理工大學(xué)電力學(xué)院副院長張波介紹，目前的無線充電板多采用電磁感應(yīng)的方式進行電能傳輸。但這種方式傳輸距離較短，給人“無線”的印象還不太明顯，而且在使用中還存在著充電距離、效率以及充電設(shè)備體積的問題。

“但我個人認為，隨著人們對無線技術(shù)的認識和輸電水平的提高，在手機無線充電領(lǐng)域取得大的突破甚至產(chǎn)業(yè)化的前景樂觀?！?張波表示。哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣學(xué)院副院長、智能測試及信息處理技術(shù)研究所所長朱春波透露，哈工大的研究團隊正在攻克較遠距離的手機無線充電技術(shù)。

家用無尾電器即將上市

事實上，手機無線充電只是無線輸電技術(shù)應(yīng)用于諸多小功率電子設(shè)備的代表，其實，這種技術(shù)的應(yīng)用正延伸到更大功率的電氣設(shè)備上，例如，海爾即將上市的無線供電的無尾電視和無尾廚電。

無尾電視能夠在不借助電線的情況下利用“非輻射性磁耦合共振”原理實現(xiàn)遠距離高效的無線電力傳輸，這也是無線輸電技術(shù)首次成功應(yīng)用于電視接收終端。

無尾廚電則是將一個無線電能發(fā)射器嵌入到無尾廚桌上，與裝有無線電能接收端的廚房電器形成無線電能傳輸系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對電飯煲、攪拌機等各種電器的無線供電，徹底解決電源線收納難和觸電隱患大等各種問題。

據(jù)悉，無尾攪拌機和無尾電飯煲將于近日率先上市，讓消費者感受科技進步帶來的生活便利。

電動汽車未來邊跑邊充電

與手機和無尾電視相比，人們對電動汽車無線充電的想象更加動人。

“電動車本身還沒有得到大范圍的普及，對其進行無線充電更無從談起，但這種技術(shù)卻越來越近了?！敝齑翰ǜ嬖V記者，電動汽車有多種能量補充的形式，但對比傳統(tǒng)傳導(dǎo)式充電，無線充電在安全性和接口標(biāo)準(zhǔn)化方面具有無可比擬的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢可能會促進電動汽車的普及。

在美國的一部新聞紀(jì)錄片《誰殺死了EV1》中，EV1是美國加州的一款新型電動汽車，它最早用到了非接觸充電技術(shù)，憑著感應(yīng)式充電器，在充電時可避免人身傷害的危險，非常安全。2012年，美國斯坦福大學(xué)首次提出了“駕駛充電”的概念，設(shè)想電動汽車可以不必停下來充電而無限地跑下去。

設(shè)想一下，如果有一天，人們邊開車邊充電(需在道路設(shè)置無線充電裝置)、停進車庫按下按鈕也可以充電。屆時這種動態(tài)與靜態(tài)充電相結(jié)合的電動汽車必將大受歡迎。

其實在特殊應(yīng)用領(lǐng)域，無線輸電技術(shù)早已嶄露頭角。在水下(海底)移動裝備的非接觸電源接入、生物醫(yī)電、旋轉(zhuǎn)式設(shè)備、無線傳感器等方面，無線輸電技術(shù)正發(fā)揮著重要作用。所以，我們有理由期待，終有一天它會大規(guī)模應(yīng)用到電動汽車上。

無線輸電仍需技術(shù)突破

盡管國內(nèi)外對基于電磁感應(yīng)耦合模式的無線輸電技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用推廣迅速，但目前在功率容量、傳輸效率、傳輸距離及電磁兼容等方面仍待進一步突破，重慶大學(xué)自動化學(xué)院黨委書記、電力電子與控制工程研究所所長孫躍指出。但他仍然充滿信心，“可以預(yù)計，再用10到15年的時間，無線輸電技術(shù)必將得到大面積的推廣應(yīng)用?！?

張波則認為，目前電磁感應(yīng)、磁諧振等磁場輸電技術(shù)相對成熟，但受限于周圍環(huán)境影響等因素，傳遞效率和功率均無法滿足人們的日常需要，這可能意味著人們還未探索到磁場輸電的“終極理論”。

“自然界都有它自己的規(guī)律，磁場傳輸能量肯定有其路徑，只是我們還沒有找到這個規(guī)律，這需要我們學(xué)術(shù)界下大力氣去探索?！睆埐ū硎?，這可能需要信息、控制、電子電力、材料甚至數(shù)學(xué)物理等學(xué)科交叉研究攻關(guān)，一旦探索到磁場傳輸電能的法門，其意義不亞于光纖的發(fā)明。