近期,苹果官方悄然上架了MagSafe磁吸无线外接电池,适配iPhone 12系列的所有机型。然而这款产品一经发布就引发了大量争议,电池容量小,充电功率低,价格昂贵等等成为人们议论的焦点。
近期,苹果官方悄然上架了MagSafe磁吸无线外接电池,适配iPhone 12系列的所有机型。然而这款产品一经发布就引发了大量争议,电池容量小,充电功率低,价格昂贵等等成为人们议论的焦点。
自iPhone 12系列推出磁吸充电功能以来,磁吸充电技术备受关注,在大部分充电设备还在“有线”和“无线”中厮杀竞争时,苹果将“磁吸”与无线充电结合,找到了新的突破口。
作为手机的必备附属品,充电器从一诞生就肩负着为手机续航的使命,但早期的充电器无论是充电形式还是充电效率都十分局限。1983年,摩托罗拉推出了第一款投入商用量产的手机DynaTAC8000X,采用初代模拟移动通讯技术,重约1000g,初代手机凭借“庞大”的体型和重量被人们称为“大哥大”。“大哥大”时代采用的是可充电镍镉电池,充电效率极低,一次充满点需要超过十个小时,且需要专门的充电底座,然而由于其较高的运作电压和较低的电池容量,即便是满电也只能通话30分钟。
“大哥大”时代“充电10小时,通话30分”的尴尬窘境随着电池技术和充电技术的进步逐渐得到缓解。上世纪90年代,2G时代来临,移动通信技术和手机内部元件发展日益完善,代替传统串联镍镉电池的方案也逐渐产生。诺基亚研发了定制镍镉电池组和镍氢电池组,手机待机时长延长到12小时,连续通话时长延长到3小时。
与此同时,初代锂离子电池诞生,这也为现代智能手机的电池雏形打下了基础。摩托罗拉在1996年上线了初代锂离子电池,成为摩托罗拉StarTac328的“高配”版本。此时,直连手机端口的充电器成为主流,也奠定了手机市场未来数十年的充电模式。
在“嵌入式电池”不断发展的时代,手机性能也不断提升,与其他设备的数据交换需求使得充电线的功能日渐丰富,早期的充电器多为“线充一体”——即充电线和充电头是固定相连的一体,当数据交换需求产生时,充电器就开始变为”分体“——即充电线与充电头不再固定,可以分离使用。从“线充一体”到“分体式充电器”产生,手机充电线有了更贴合的名字——“数据线”。
2007年,苹果发布的首款iPhone打破了嵌入式电池时代充电器市场的“岁月静好”。不可拆卸电池直接引发了充电器领域的“内卷”。如果说之前手机充电市场的竞争在于电池,那么从不可拆卸电池开始,充电器也跻身竞争行列。苹果手机的“5V1A”充电效率和1400mAh的锂电池容量很快便随着智能手机越来越多的应用消耗显得“捉襟见肘”,手机商家开始着手研究更大容量的内置电池和更高效的充电效率。
随着充电头材料技术的进步和在安卓手机推动下接口的逐渐统一,手机充电速度和充电技术兼容性有了极大进步。各家手机也纷纷将“快充”“闪充”“续航时间”作为新产品的噱头和卖点。
目前市面上快速充电技术分为两种:“快充”和“闪充”,前者采用提高电压来实现大功率充电,后者则提倡低电压大电流实现快速充电。目前,世界上有线充电速度最快的手机是小米 10 Ultra,搭载120W有线快充和50W无线充电技术。15分钟有线快充即可达到69%的电量,不到半小时就可以将电量全部充满。有线充电在“快充”时代达到顶峰,无线充电技术的战场也吹响了号角。
如果说“快充”解决了人们的“电量焦虑”,满足了当代快节奏生活下的耗能需求,那么“无线充电”不仅为充电技术带来了全新的形式,更缓解了人们的“数据线焦虑”。随着电子产品在生活中的普及,各种端口、规格的数据线充斥着人们的生活,无线充电应运而生。
事实上,无线充电技术并非新世纪的产物。1985年,麻省理工学院根据塞尔维亚裔美籍科学家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)的技术设想发明了无线充电技术。1994年,日本村田制造公司宣布实现“磁耦合谐振”。2006年,麻省理工学院研究团队开始使用共振耦合技术,并成功实现传输实验。该技术能够在几米内无辐射地传输大量能量,事实证明,这更适合商业需求,也是无线充电技术迈出的重要一步。
成功应用于手机等产品的无线充电技术有两种:电磁感应和电磁共振。围绕这些技术,一些无线充电协会联盟成立。2008年12月,由主流无线充电技术方案商如IDT、高通、德州等,终端产品生产商和品牌商如三星、飞利浦等,共同发起成立了无线充电联盟(WPC,Wireless Power Consortium),并于2010年制定了采用电磁感应技术的Qi标准。Qi是一种开放式接口,用于通过电磁感应充电进行无线电力传输,由无线充电联盟开发,Qi标准是目前手机制造商的主流无线充电标准。
2012年,美国高通公司、韩国三星、Powermat公司共同创建了无线电力联盟(A4WP),A4WP采用的是电磁共振技术。同年,采用电磁感应技术的电源问题联盟(PMA)成立。此外,日本分别在2009年、2010年和2013年成立了宽带无线论坛(BWF)、能量收集联盟(EHC)和实用应用无线电力联盟(WiPoT)。2011年,韩国成立了韩国无线电力论坛( KWPF) 。纷繁芜杂的无线充电组织如雨后春笋般出现,各组织的标准也不尽相同,这也在一段时期内造成了标准的混乱。
世界上第一台支持无线充电的手机是PlamPre,虽然发布于无线充电联盟成立一年后,但它并没有采用当时刚刚出炉的Qi无线充电标准。体验无线充电,需要换上专用的后盖,和PalmTouchstone无线充电器。5w的充电功率,充满PalmPre 1150mAh的电池需要1小时40分钟。
第一款采用Qi标准并具有无线充电功能的手机是2011年由日本运营商NTTDocomo联合夏普发布的智能手机SH-13C,但在“闭关锁机”的日本,无线充电技术并没有大范围推广应用。2012年诺基亚发行了具有无线充电功能的Lumia 920,同年,三星Galaxy S3、Google Nexus4(由三星代工)也推出了Qi无线充电兼容的额外配件。与人们的传统认知不同,苹果虽然近年来大力推广无线充电技术,但它并非第一个发行无线充电功能手机的商家。
但苹果看好无线充电功能,让“子弹”再飞一会儿带来了许多优势。苹果避开了多个无线充电标准冲突的时期,2017年秋季,iPhone 8系列发布就已确认采用Qi标准,苹果的号召力使得无线充电开始走进大众视野,被更多厂商所接受。
在过去几年中,Qi 无线充电的采用迅速增加,宜家生产了内置 Qi 充电板的灯具;一些公众场合也设置了Qi无线充电的充电板。安卓手机商家也纷纷加入无线充电研发,索尼、小米、华为等品牌不仅加入了无线充电行列,而且通过技术改进提高了无线充电的效率。从2018年华为Mate 20 Pro的15W无线充电,到2021年小米11 Ultra推出67W无线充电技术,短短三年时间,无线充电也搭上了“快充”的班车。
然而,依赖于发射线圈与接受线圈的对准,传统无线充电器无法达到随手放置即最佳的效果,放歪了会带来无线充电效率降低、功率上不去、充电慢、发热严重等问题,阻碍着无线充发展也带来不佳体验。 于是,能“吸”在手机上的磁吸无线充电成为下一个市场风口。
磁吸充电目前有两种表现形式:一种以磁吸本身作为充电途径的技术,即依靠正负极对吸实现充电,多见于磁吸式充电线,主要应用于智能穿戴、3C数码、智能家居、车载导航检测、医疗设备等电子产品实现充电、信号等方面传输。磁吸式充电线利用磁性原理达到吸附的效果,正负极两端靠近,就可以达到对吸充电的效果。该技术解决的是“有线充电”时代必须对准接口才能充电的“麻烦”,用户在夜晚充电时只需靠近充电接头即可“一吸充电”。
另一种目前广泛应用的方式则是在无线充电的基础上加上磁性吸附模块,虽然应用的仍是电磁感应的无线充电技术,磁力吸附部件可以借助磁性吸附达到自动定位对准,有效解决传统无线充电板“放歪了就会充不进电”的尴尬情况。
2020年,苹果宣布淘汰第四代MacBook Pro4年之后,在“Hi, Speed!”Apple特别活动期间,苹果宣布了推出适用于iPhone的MagSafe,作为通用的无线充电生态系统。iPhone12全线产品的背面均搭载圆形磁吸无线充电环,与MagSafe Charger充电板兼容。
MagSafe Charger是一个单一的充电板,它是一个由铝和软聚氨酯制成的圆盘,其中包含可回收的稀土磁铁,Qi无线充电线圈连接着1米的USB-C充电线。磁铁使得MagSafe充电器自动对齐并连接到兼容设备。该充电器可在iPhone 12、iPhone 12 Pro和iPhone 12 Pro Max上提供高达15W的功率,在iPhone 12 Mini上提供高达12W的功率,还可以为其他通过Qi认证的设备充电,包括较旧的iPhone型号和AirPods,但功率传输速率较低。
2021年7月14日,苹果悄然上架了MagSafe外接电池。作为MagSafe生态的新产品,与以往不同的是,它实现了真正的“无线”。与此前的无线充电器相比,MagSafe外接电池更像是无线充电宝和磁铁的结合,同时它具有两种角色:当作为“无线充电板”时,连接20W及以上电源的充电线,就能以15W的功率为iPhone充电,iPhone和MagSafe外接电池还可以实现同步充电;当作为“磁吸充电宝”时,吸附于iPhone 12系列后壳就能自动给手机充电。
如此一来,MagSafe外接电池在便携性优势上显得更为突出,连上线可做无线充电板,拔掉线可做吸附式充电宝,磁吸无线充电成为了解决“电量焦虑”的新脑洞。
然而,这款产品并未随iPhone 12系列同步发出,从2020年10月iPhone 12系列发布到今年7月才姗姗来迟的官方MagSafe外接电池,中间近一年的时间为手机充电下游企业留足了窗口。作为全球高品质智能充电专家,中国创新科技品牌Anker安可在2021年2月便率先发布了MagSafe PowerCore Magnetic 5K无线充电移动电源。5000mAh的电池容量是近期官方发布的MagSafe外接电池容量的3倍有余,价格也更为实惠,许多充电宝测评推荐中都有它的身影。
无线充电联盟主席门诺·特里夫斯(Menno Treffers)说:“当我们开发无线充电标准时,最重要的因素就是安全、效率以及成本。而当你想要开始远距离传输电力时,上述因素就会变得更为困难。”近期,OPPO旗下的全资子公司Realme在欧盟知识产权局注册了商标“MagDart”,业界推测,该产品推出后,安卓手机或许就可以迎来进入磁吸无线充电时代的机会。
责编 | 许若瑜