随着时代的发展,人们的日常工作生活已完全离不开各种各样的电子产品了,这些产品不管是种类还是数量都在不断地增加,给我们带来极大便捷的同时,也不知不觉带来了各种电源线、充电线理也理不清的困扰,这导致了人们对于“无线”的需要越来越迫切。
好在由于蓝牙以及WIFI 2.4G技术的不断进步,诸如耳机、鼠标、键盘这些已经设备的无线化已经非常成熟,而我们是不是很快也能摆脱困扰我们的最后一条线——电源线呢?
到目前为止,常规电传输仍是当前电力传输的主要实现方式,基于电流在导体中传导,进而传送电能的基本原理来完成整个过程。因此,无线电力传输技术成为 21 世纪最值得期待的技术,在未来的生活中摆脱那些纷乱的电源线已成为可能,顺理而然的无线充电产品也成为人们关注的新焦点。
目前,全球许多国家都在研究开发无线电力传输技术,相信通过人们不断的努力和研究,在不久的将来能够实现无线传输在生活上的更多应用。
一、无线输电能否完全实现?
一种线圈式无线输电系统
无线输电技术是通过电磁感应和能量转换来实现。
无线输电主要通过电磁感应、电磁共振、射频、微波、激光等方式实现非接触式的电力传输。根据在空间实现无线输电供电距离的不同,可以把无线输电形式分为短程、中程和远程传输三大类。
无线电力传输根据传输距离的不同所选择的传输工作原理也有差异,短距离—电磁感应,中距离—电磁共振耦合,长距离—微波或激光;对于不同距离的电力输送和供电需求设计的电力传输装置,其工作原理是预先设计并固定使用的,用途和适用范围(距离)基本上确定,针对性强,但使用灵活性受限。
同时,由于无线电力传输原理多,使用面更广,对于有线输电不易或不可能完成的传输作业均可实现。无线输电能做的,或许远超你的想象。
远距离隔空输电
无线输电技术与传统的有线输电方式相比较,具有简洁、便携、无机械接口、非接触供电等优势,可大幅增加产品的防水、防尘性能,避免有线接口的机械磨损和故障,极大提高日常使用的便捷性与通用性,代表着未来技术的发展趋势与生活方式。
随着下一代物联网技术的发展,以无线/智能设备配套应用为代表的无线输电技术将迎来爆发式的增长与发展。
根据计算,2020年-2025年传统电力传输投资总规模约为2.7万亿元,若无线传输按照10%计算,大概有2700亿元市场空间。
随着知识产权保护意识的增强,技术已经避不开专利这个话题。通过专利数据的情况也能大致了解行业的基本情况和研究进展。通过下面的数据可以了解到,无线输电技术主要由国家电网公司领头,众多机构和公司也在纷纷加入其中,能够预料到,未来5年将会是该行业迅猛发展的5年。
到目前,无线输电领域相关专利共有5310件,从下图中看出无线输电专利其实是从2010年就开始兴起,到2017年达到顶点,申请量最多,达到670件,之后略有下降;而无线输电的相关专利申请多集中在电网公司和大学中,申请量最高的是国家电网公司。
无线输电专利申请量
无线输电专利申请人统计
随着国家对知识产权的高度重视和行动,专利可以说已成为一种实实在在存在的,具有投资价值和潜力的东西。同时也是促进科学技术蓬勃发展的积极动力。
无线电力传输是目前世界上一项不断发展的新技术,2019-2025年全球无线电力传输市场年复合增长率高达23.1%,与之相关的专利受到业内极大的关注,具有巨大的市场空间,必定是当下非常不错的风口,在此背景下,积极关注以及持有无线电力传输的相关专利技术或许是一个明智的选择。