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就是隨時要充電(上)

本文作者:陳乃塘       點擊: 2012-09-20 10:30
前言:

現代人的生活,是個行動運算的時代;也就是游牧族( Normatic)的世紀。攜帶式裝置充斥在媒體與您的公事包中,然而,不管什麼電子裝置,一定跑不了用電。無論半導體製程再怎麼厲害,再怎麼省電;多有力的電池總有耗盡電力的時候;這時候,它需要充電。接觸式還是非接觸式?反正,民之所欲就是『快速充電、隨時充電』。未來可以說是急速X非接觸的世界 X 行動電池 ,也說不定。

 

 

若我說,您活在充電魔咒的世界裡,您相信嗎?低頭族每日充電一次的人,何其多。且來看個奇人(蘋果的另一創辦者Steve Wozniak)的旅行包中有哪些東西,在這個圖片中還不含一些小配件接線喔!還真是狂人ㄟ。

 


<<<  Steve Wozniak的必備行頭。取自美國網路新聞。>>>

 


<<< 生活中充電無所不在。取自Gizmodo>>>

 

儘管對於日本電機家電,是個黯淡的年代;SonyPanasonicSharp都面臨了公司巨額的虧損甚至大裁員。不過,大商社的一舉一動,還是有指標性的觀察參考。

 

Sony2012/3推出一台DSC-TX300V的數位相機,除了無線網路、GPS之外,還加入了一種TransferJet的無線技術,這還不打緊,它導入了「無線給電」的措施,或許它不是熱賣的機型,卻也是一項標竿;說明了裝置的無線充電製品化,是完全沒有技術上的問題的。

 

 


<<< DSC-TX300V數位相機的無線充電。取自Sony>>>

<<< 充電機座(Cradle)的線圈。取自Techon>>>

 

Panasonic自從合併了三洋之後,在電源相關領域也有所發揮。電池、LED燈泡先姑且不提。就無線給電的開發來說,也有相關的產品問世。


<<< Panasonic推出的無線充電基座。取自Panasonic>>>

 

做產品的人,對於產品的敏感度要夠敏銳。尤其是與地域性或是國民性相關屬性的東西,往往是很有趣的產品。好比說,在台灣有兩個玩意兒,似乎很受到消費者的喜愛,也是黑馬的產品。

 

其一,是行動紀錄器。這個東西其實就是汽車的黑盒子,過去在所謂地高級車往往就會內建。而台灣為何會受到駕駛者的青睞呢?原因很簡單,台灣的交通狀況太多(事故多紛爭過多),什麼料想不到的事情在此地多會發生,政府又混;為了自保,這個東西就是救命裝置。您看台灣的社會新聞多少是來自於網民的行動紀錄器。沒有它,台灣是危居。

 

其二,所謂的行動電池,如雨後春筍,傾巢而出。廠商沒有什麼好比的,只好在電力上大作文章。18650的電池單元,過去僅見於諸如筆電的攜帶式裝置上的電池模組。如今,連個腳踏車的前燈,也是18650單元。有趣的事情就出來了,既然是充電電池,就會需要充電器。而這些充電器與行動電池,有通過安全規範的把關嗎?好大的疑問;同樣的疑問也發生在LED燈泡上。產品『安全性』的問題,在台實在有疑慮。

 

不過,這個現象卻也說明了隨時要充電的理念深植人心。

 

新一代的充電觀念:

 

回顧90年代好一點的標準充電器,好比說,東芝、SonyFujitsuPanasonic等的製品,當時的充電電流幾乎沒有超過100mA的,也就是『慢充』,往往要充個一個晚上;畢竟,在那個年代,1000mAh的三號電池已經被冠上Super或是Hyper的辭彙了。後來,由於數位相機的出現,帶動充電容量往上衝。至於,愛瘋、平板、智慧型手機的風行,電池更是往輕薄與容量邁進。

 

這一群年輕世代被教育成速食化,節奏快,要Fast CompanyFast Money;連充電也毫不例外,講求的第一個關鍵字就是「急速」(老天不會給您極速,那是送死)。這一點從USB的充電,就可以得到充分的證據。現在,AC-USB充電器充斥在街頭賣場,原本的USB規範之500mA,已經很少人在鳥它了。1mA以上的充電器四處皆是。

 

iPad的充電器的充電電流更是可以高達 10W USB 電源轉換器   

 

而未來充電的第二個關鍵字,就是『非接觸式』;若是採用武俠小說的專用

語,就是隔空抓電。這個概念很早就成形了,實際場地的實驗也進行了不短的時間。零組件方案,也早就開賣。而火辣辣地將這種充電方式,做進數位相機的該是Sony吧。個人並不認為這是暢銷產品,不過它卻帶來兩層意義;之一,宣揚國威振奮軍心的用意。之二,企圖對消費者教育非接觸式充電的理念,已經可以落實了。

 

現在,以幾個場景來解釋為何未來會是『急速 X 非接觸式 』的無所不在之世界。

 

場景一:將攜帶式裝置,擺置在筆電之上,進行非接觸充電(無須AC Adapter的存在)

場景二:工人利用休息的短暫時間,急速充電。

場景三:當開著電動車到大賣場時,可以進行充電(接觸或是非接觸式)

場景四:當搭手扶梯之際,手機置於手扶梯進行非接觸式充電。

場景五:路面電車到達車站時,進行非接觸式充電。

場景六:電動車於高速公路行駛時,就可以進行非接觸式充電。換句話說,爾後,車道可能會存在充電專用道。

 

若是您也認同以上的情節總有一天會來臨。相信您也會同意『急速充電』與『非接觸充電』將是未來技術的發展重心。

 

其實,急速充電與非接觸充電的概念,早就各別落實在人類生活工作之中了。前者如電動工具的短時間充電,後者如電動牙刷。過去是各自走獨木橋,爾後是兩者的結合。最被看好的,當屬電氣汽車與所謂的Plug-in油電混合車了。

 

非接觸充電的大電流化用途,該會慢慢展開。手機、數位相機之類的攜帶行動裝置,該會是導入的第一波。然後,可能會往基礎架構的落實來演進,慢慢導入於咖啡店、車站、公共場所;如同Wi-Fi走過的足跡。

 

如此的夢想一旦實現,攜帶充電用AC Adapter的習慣可能會所改觀。進而影響到辦公室大樓的電氣配線、路面電車甚至公共交通機構的電源供給也可能有新面貌。電動車一邊行駛一邊充電的利用方式,不會是科幻情節,而是活生生在周圍發生才對。

 

總之,『急速 X 非接觸式  X 基礎架構建設 』的結合與成熟,新生活姿態就會浮現了。至於 行動電池早就充斥在您我四周圍,電力不斷地提高,它也許是掀開新生活的序章。

 

急速充電暨非接觸式充電概念之概論:

 

充電概念的乾坤挪移起變化,應該說是長壽命、可急速充電鋰離子充電電池的登場,以及非接觸式充電技術的進步所引導。電池的壽命若是可以足夠長,iPhone/iPad這種電池內建不可拆卸的構成,也才經的起考驗。而非接觸式充電技術對於整個人類充電的整體架構與使用者模式,有形成新市場的可能性,變革自然秘藏商機,以及新的產物鏈。

 

也許可以這麼來說,長壽命、可急速充電鋰離子充電電池的開發活性化觸媒就是電動車或油電混合車。此點來自於汽車二氧化碳排放量降低的全球環保意識。

 

就舉三菱汽車於2009所推出的電動車「iMiEV」為例子,計畫逐年擴大生產能力。日產汽車對於電動車在全球各地的展開也相當積極。即使是油電混合車(hybrid)的先驅、對於電動車帶點消極姿態的豐田,也表明了投入電動車的企劃。

 

對於電動車來說,市場擴大的契機在於充電站的整體基礎建構,肯定不是可以欠缺的。同樣是鋰離子充電電池,汽車的應用對於壽命與安全性的要求,遠比筆電、手機還要嚴格。約在2009年的時機,電池一回充電的續航距離約100~200公里;僅是引擎汽車的四分之一程度罷了。

 

在電動車充電站的整體基礎建構,在世界各國進行比較積極活潑的,也許是美商Better Place。該公司在以色列與丹麥等國,在政府的協力之下,電動車用充電基礎建構相當積極。在以色列預定建設50個充電站。充電站的建構之外,再來就是充電時間以及電池費用的問題了。對於電池的開發,會不會有革命性的突破,待觀察。

 
 

<<< 電動車充電站。取自Better Place>>>

 

當使用者遇到短週期反覆充電的電池使用方式,可能會帶來非接觸式充電技術的呼聲。就如同一定週期反覆驅動與停止的無人搬送機,充電作業無須人手就是仰賴於非接觸式充電。對於定期運行巴士採用非接觸式充電系統的實際驗證實驗,也早已開始。目前,實用化的主流還是從線圈到線圈供給電力的電磁誘導型為主流。這個方式對於位置的偏移造成效率的降低、異物進入時的熱能以及電磁波與高頻的對策;皆是要列入考量的課題。於是,有些廠商開始評估利用電場、磁場共鳴方式的非接觸式充電。

 

比如說,日本竹中工務店開發了『電場共鳴』方式;而美國MIT2007/6發表了『磁場共鳴』方式,透過空間來傳送電力不再是神話。若是想像力延伸遠一點,電動車一邊行使之際,從道路或是護軌(Guard Rail)的充電運用,是一個美麗的方案。

 

其次,還有一個超級有趣的課題。電動車所採用的充電電池,隨著使用回數的增加,無論是容量還是輸出多會下降;可能要從電動車退役下來,可是它們依然還可以使用。若是活用到家庭或是發電所之儲電(蓄電)裝置上,不僅延伸了電池本身的生命週期(life cycle),對於電池成本也有正面的效用。話說白了,就是電池的2次利用,實際上也有人已經在做這門生意。

 

而急速充電電池的登場,會使得充電基礎架構更齊備,可能融合非接觸式充電不僅單是在電動車,對於手機也是類似效應。只要充電台的場所在量與質方面足夠充分,對於使用者的便利性,自然不代言喻。而且可能帶動正向循環,當何處皆可充電,對於急速充電的需求近一步提高。

 

BMW AG於韓國所販賣的「7」系列,就可以與三星手機進行非接觸式充電。消費者的意識,何時會抬頭,值得觀察。


<<< 韓國販賣BMW 7系列可與三星手機進行非接觸式充電。>>>

 

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