随着智能手机性能的越来越强，功耗也是越来越大，而且用户的使用时间也是越来越长，这也使得人们对于智能手机电池的续航要求越来越高。但是，一直以来电池技术都没有什么重大突破，即使有，大多数也都还是在实验室阶段。另外虽然现在市面上有号称“石墨烯电池”但实际上都是挂羊头卖狗肉。目前应用最广泛的仍然还是锂离子电池，而且其能量密度也已经接近极限。于是乎，快充技术诞生了，其在一定程度上解决了这一问题，但是问题还是治标不治本。

5月1日，苹果的一项最新专利“双频天线的无线充电和通信系统”通过美国专利局审核。该专利的核心内容是用Wi-Fi为手机、平板充电。无线电源传输可发生在700MHz至2700MHz之间的通讯信号、2.4GHz和5.0GHz这两个频段中。

很多人认为，这项专利公布，意味着未来手机充电，将不再需要充电底座，也不再需要数据线，家里装一个Wi-Fi路由器，就可以让手机在家里有WiFi信号的任何角落都可以充电了。这是多么美妙的一个场景啊！

于是乎，众多媒体纷纷发文，惊呼“鹅妹子嘤”、“黑科技”、“刚刚，苹果WIFI充电出世！宣战华为”、“苹果扔出重磅炸弹，华为或要哭了”，众多不明就里的网友也纷纷转发，惊叹苹果如何牛逼，可谓是“集体高潮”！

但是这项技术真的值得如此吹捧吗？苹果真的这么牛逼？华为怎么又躺枪了（这或许与之前MWC上提出的基站无线充电概念有关）？

WiFi充电技术早已有之

实际上WiFi充电技术与现在的无线充电技术有些类似的，主要是通过电磁信号的相互转换来实现。不同的是，目前的无线充电技术的商用都还是支持极短距离的无线传输。而WiFi充电技术则是远距离的无线传输。

在2015年5月的纽约TechCrunch Disrupt大会上，尼古拉实验室（Nikola Labs）展示了一项利用WiFi、蓝牙以及LTE无线电信号获取电量的技术。当时尼古拉实验室通过一个iPhone6手机保护壳演示了该项技术，该保护壳本身可以直接从周边的WiFi、蓝牙以及LTE无线信号中获取能量，并为手机进行充电。

2015年6月，国外媒体Wired 报道了华盛顿大学的一项研究。研究者们制作了一个叫做 PoWiFi 的装置，对路由器经过了一些改造，使得它能同时传递良好的电流和WiFi信号，通过一个 WiFi 接入点（路由器）和一个传感器（主要作用是收获电磁波的能量，转换成直流电），可以在 28 英尺的距离内为设备无线充电。

另外，值得注意的是，早在2011年的时候，就出现过号称可以利用WiFi充电的产品。

显然，早在苹果这项技术专利被曝光之前，这些“牛逼”的WiFi充电技术就已经有了，那么为什么就没有这么多人来吹捧呢？难道只是因为是苹果发明的技术？

问题关键在于“效率”

确实，毋庸置疑，WiFi充电技术是现实存在的，也是可行的。但是很多人多忽略了一个最为重要的问题，那就是它的“效率”实在是太低！

打个比方，钻木取火这项古老的技术确实可以生火，但是现在还会有人用吗？绝大多数现代人都不会！为什么？因为效率太低。

再举另外一个例子——太阳能充电技术。早在1883年的时候第一块太阳电池就诞生了，发明这项技术的够牛逼吧？那么130多年过去了，现在的普通人会用太阳能来给手机充电吗？消费类的智能手机有装太阳能电池板的吗？为什么没有？还是因为“效率低”！太阳能技术诞生之初，其效率只有1%左右，即使过去了130多年，现在太阳能的转换效率最高仍然只有20%多。

当然即使太阳能的转换率并不高，但是这并不影响他在其他领域的应用，毕竟这是一些清洁能源技术，而且其能源的来源——太阳的能源几乎是取之不尽用之不竭的。

所以即使现在的效率低，我们也并不否认WiFi充电技术未来可能会被应用到一些领域，但是从目前来看，至少相当长的一段时间内是根本无法被应用到手机上的。

WiFi充电效率太低，根本不靠谱

回过头来，我们来谈谈“WiFi充电”的实际效率。其实这个不难理解，我们用初中物理中的“能量守恒”定律就能解释。

首先，家用的WiFi的射频是低功率的。以笔者自己使用的一款双频无线路由器为例，其工作电压为12V，电流为1A，也就是说这台无线路由器功耗为12W。那么即便是将其所消耗的电能全部100%转换为无线电信号传输出去，并且全部都能被一台支持WiFi充电的手机所利用，那么其确实能够与现有的充电方式相匹敌。

然而实际上，无线路由其内部的处理器、内存、存储、射频、软件等都会耗电，其中无线信号发射的功率是比较低的。另外考虑到辐射问题，国家规定无线局域网产品的发射功率在10mW左右（实际上目前市面上很多都高于10mW，但基本都低于100mW）。即使是这方面标准比较宽松的日本，其无线局域网产品的发射功率的上限也只有100mW。

那么，即便是这100mW的能量全部都能被一台支持WFi充电的手机所利用，其所能达到的充电效果只有普通手机充电器（按10W计算）的1%左右。要是按照国内的标准，更是只有可怜的1‰。

其次，目前的WiFi基本都是全向天线，WiFi信号也是以天线为中心向四面八方散射能量的，这也意味着一部手机能接受到的信号可能只是其中的1%（其余的都被浪费了）。而且其信号强度会随着距离而递减。这也意味着手机能够利用的WiFi信号的能量是微乎其微的。

利用WiFi信号充电装置能获取的能量与其本身面积以及与发射WiFi信号的天线的距离有关。现假设在距离WiFi天线5米距离有一台支持WiFi充电的手机，该手机平面与天线方向呈切面，其内置充电线圈面积为0.05米乘0.08米，那么其能够接收到的能量大概为整个天线输出功率的万分之一左右【充电线圈面积/5米半径球体的总面积=(0.05*0.08)/(4*π*5^2)=0.0000128】。

也就是说，这台12W的无线路由器所消耗的电能即使100%的转换为无线电信号传输出去，那么在距离其5米左右的支持WiFi充电的手机所能接收到的能量可能只有0.00012W，即1.2mw。

如果按100mW的发射功率来计算，在距离其5米左右的支持WiFi充电的手机所能接收到的能量可能只有0.001mW。而这样的充电效率只有普通手机充电器充电效率的千万分之一，根本没法用。

可以提升效率的方法是，让信号发射端知道手机的位置，然后使用天线阵列以需要的方向角发射电波，同时大幅提高发射功率。但是最终的效率，可能依然不会超过千分之一。

而且如果提高发射功率，这又面临辐射的问题，你愿意家里的无线路由的辐射超标1000倍吗？估计超标几百倍就会有很多人要把路由器给砸了吧？要不然，也不会有很多小区的基站因为居民对辐射的恐惧而被迫搬走的事情了。

（这里插播一下国内基站的发射功率：GSM一般是20W，也有40W和60W的；TD一般为每通道3W，8个通道即一个智能天线；WCDMA一般也是20W；CDMA2000一般也是20W 。也就是说基站的发射功率也只有普通路由的200倍以上。利用基站信号来实现长距离无线充电也很不现实。如果进一步提升发射功率，不考虑辐射的话，短距离或许可以。这也是为什么华为提出的基站无线充电这个概念中，首先提到的是一个支持无线充电的无人机基站的模型。）

不过，现实情况下我们身边到处都是无线电波，城市当中很多地方也会有很多的WiFi信号发射源，如果新的WiFi充电技术能够支持在不需要连接的情况下就能利用各个发射源的WiFi信号，并将其转换为可以利用的电能，那么其效率将会获得很大的提升。但是，即使能够提升个1万倍，其充电效果也只有普通手机充电器充电效果的千分之一。如果再考虑其内部转换的损耗的话，这样的充电效果完全可以忽略不计。

显然，就目前来看利用WiFi来给手机充电是非常不靠谱的，而且未来相当长的时间内不会走向商用。

有网友也对“WiFi充电”技术调侃道：充电5小时，通话两秒钟！你值得拥有！

作者：芯智讯-浪客剑

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