详解手机无线充电技术的黑历史

2012年，由众多参与者共同制定的无线充电标准“Qi”诞生，它攻克了无线充电“通用性”的技术瓶颈，凡是通过Qi标准认证的产品（手机和无线充电底座），它们之间可以做到相互兼容。而诺基亚旗下的Lumia 810，则有幸成为首款符合Qi标准的智能手机。

获得WPC联盟认证的产品，都可在外观或包装上添加“Qi”字样的Logo标识，而具有“Qi”标识的终端则可相互兼容。需要注意的是，加入WPC每年收取的会费从5000美元到25000美元不等，只有加入WPC无线充电联盟才能获得Qi认证。

Qi技术的标准也在不断的升级之中，比如Qi早期制定的标准全部都是建立在电磁感应式方案的基础上，从Qi1.2标准则开始将磁共振式方案纳入其中，不仅增加了充电距离，充电功率也从7.5W提升到了最高15W。目前Qi标准的最新版本为Qi1.2.4，对发射端认证等级进行了简化。

除了WPC推出的Qi标准以外，无线充电领域还存在以下几种常见标准：

PMA

Power Matters Alliance标准无线充电标准是由Duracell Powermat公司发起的，而该公司则是由宝洁与无线充电技术公司Powermat合资经营，其曾可与Qi标准相互兼容。

A4WP

Alliance for Wireless Power标准是由美国高通公司、韩国三星公司以及Powermat公司共同创建的无线充电联盟。

AirFuel Alliance

2015年，PMA和A4WP两大无线充电标准机构宣布合并，新联盟也更名为AirFuel Alliance。

苹果

苹果曾在2012年申请了自家的无线充电专利，其通过“近场磁共振”技术可建立起一个较大范围的充电区域，凡是支持这一技术的苹果设备只要放置在该区域内就可进行无线充电。如无意外，苹果在2017年随iPhone 8系列一同发布的AirPower“充电枕”（可以同时为iPhone、Apple Watch 3以及最新的AirPods收纳盒无线充电）就是基于这一技术的试探，虽然iPhone 8等手机兼容Qi标准，但AirPower本身却貌似仅支持苹果设备。需要注意的是，AirPower由于发热问题有待解决，至今也没能正式上市。

无线充电的体验如何

虽然无线充电的标准有很多，但目前在手机领域还是Qi占据了统治和主导地位，所以我们就以Qi无线充电底座（器），来看看这种设备是如何工作的吧。

Qi无线充电标准依赖于手机和充电器内两个线圈之间的感应。受制于手机厚度和空间有限的制约，哪怕是iPhone X和三星Galaxy S9这些旗舰，其内部所集成的也仅仅是单线圈，这就决定了它们在进行无线充电时，必须与充电器零距离接触，还需要让手机/充电器内对应的线圈在引导位置上彼此对齐，否则就会出现无法充电或充电效率大打折扣的问题。

因此，新款支持无线充电的手机和充电器，都会引入自由定位系统，在接收线圈的位置上集成多个合作的通量发生器，放置其上的手机会传递位置信息。一旦检测到位置偏离，手机端就会弹出警告提示，提醒我们重新移动手机到指定位置。

虽然无线充电摆脱了线缆的束缚，不用在担心USB接口反复插拔的划伤和寿命问题，但充电过程中手机却也被局限在了充电器的一亩三分地上。期间我们不能拿起或移动手机，而无线充电的功率普遍只有5W到10W，充满一部3000mAh电池的手机需要2.5小时到5个小时（还得是息屏状态），其使用场景只适合晚间睡觉时、全心上课/工作时。

理性看待Qi的“兼容性”

虽然Qi为无线充电树立了标准，让不同品牌和型号的手机和充电器之间实现了相互兼容，但其背后其实也存在很多“不兼容”的问题。

Qi快充协议之别

打个比方，OPPO的VOOC闪充，高通的QC、联发科的PE、华为的FCP等快充技术，它们之间的充电器和数据线也能相互兼容，进行稳定的5V/2A输出（视手机端的输入标准）。但是，想激活VOOC的5V/4.5A、QC3.0的12V/2A等“快充状态”，就需要充电器、数据线和手机三方面进行协议上的匹配了，只有“握手”成功后才能满血充电。

Qi标准也是一样。出于盈利或抢占话语权的目的，各个手机品牌的无线充电技术之间也出现了多种私有协议标准，比如苹果7.5W、小米7.5W、索尼9W、华为10W、三星10W等。只是它们都有一个共性，那就是向下兼容Qi，从而最大限度满足设备间的通用性。

没错，就好像Android系统和手机间的各种快充技术，Qi无线充电标准也存在“碎片化”现象。至于手机和充电器之间是如何进行“握手识别”的，则取决于硬件和系统两个层面。

软硬层面的识别

先来看看系统层面的限制，苹果原计划是让iPhone 8/X只有搭配自家AirPower时才能实现7.5W的无线“快充”，然而因AirPower上市无期而不得不在iOS11.2系统更新中解除了第三方授权无线充电器使用7.5W快充的禁令，而搭配其他Qi充电器时则只能享受5W的“慢充”。

再开看看硬件层面的制约。无线充电器的PCB板上都会集成一颗无线充电控制芯片，它将决定能与多少不同型号的手机之间“握手成功”。