TDK最近發布了面向智能手機等移動設備的無線供電線圈組件。此次開發的接收線圈組件主要裝配于智能手機，其厚度實現了行業最薄級別為0.57mm。接收線圈組件活用了TDK所擅長的磁性材料技術與工藝技術，并使用了獨有的金屬軟磁性薄片。不僅具有線圈組件的“薄”與“輕”的特點，還確保了原有的耐沖擊性，在可靠性方面具有顯著優勢。同時，線圈在薄的基礎上還盡量控制電阻值增大，雖厚度僅為0.57mm，但傳輸效率仍能達到WPC標準Qi認證所需水平，滿足了裝配于智能手機時的薄型要求。現階段的輸出電流在0.5A～0.6A水平，今后將進一步開發厚度為0.50mm的產品，并將輸出電流保持在同等以上水平，該產品力求在2013年實現量產。
這一產品發布在業界引起了巨大的反響，因為原來線圈的尺寸和性能一直是無線充電無法在移動產品中普及的最大因素，突破這一限制以后，無線充電進入移動設備的障礙就減少很多了。但是TDK并不寂寞，在中國也有一家本土廠商也開發出了這種超薄的接收線圈，而且尺寸可以做到更薄。
深圳市威特爾科技有限公司技術總監趙志斌認為針對手機等移動產品，要直接把無線充電做進電池，只增加不多的成本。以前國際上的主流的無線充電研究，都是在向著大功率和遠距離的方向發展，也許20年后會取得巨大的成功，但近期內不會取得重大進展。但是這次TDK線圈的發布，證明了國際大廠也意識到移動產品對無線充電的尺寸有著嚴苛的要求，必須在技術上有所突破。
圖：超薄接收線圈
他同時表示，阻礙著無線充電技術應用的最核心的技術，不是電子技術。無線充電的關鍵技術實際上就是接收組件中的磁屏蔽物，因為用利茲線(利茲線就是多股漆包線的一個常用的稱呼，來源于音譯)來纏繞線圈并不是特別困難的事情，但是做出來足夠薄性能足夠好的磁屏蔽片，卻非常困難。用于磁屏蔽的物質，無非就是一些軟磁性材料，但是它們都有一些無法解決的應用障礙——導磁率高的材料，不能用于較高頻率；能用于較高頻率的，導磁率又不夠高；另外導磁率高的材料還比較容易產生磁飽和。正是磁性材料的這些固有的性質，制約了無線充電接收組件的發展。TDK的優勢恰好是在材料和工藝方面，這又一次驗證了他的說法。
對于這次TDK發布的線圈，趙志斌這樣評價：“從圖片上看，明顯還是用的傳統的技術——利茲線纏繞的線圈，加上一個磁屏蔽片。”Qi規格的無線充電方案的工作頻率是100KHz上下。在這個頻率下，導體中的電流會出現趨膚效應，僅在導體的表面流過，所以只有采用多股的較細的互相絕緣的導線，才可以取得較低的實際阻抗。磁屏蔽片的作用是起到磁屏蔽的作用：一方面阻擋磁場向外散射，影響人體健康；另一方面減少無線充電接收設備，例如手機，里面的那些金屬部件上的渦流效應。當無線充電發射裝置發射出來的交變磁場到達手機里面的金屬部件時，會產生感生電流，這個電流叫做渦流，而這個渦流產生的磁場方向跟發射出來的磁場的方向正好相反，會造成接收線圈接收電壓下降，同時該渦流會造成金屬部件發熱，類似于電磁爐。電磁爐就是用渦流效應工作的。
針對這次發布的產品，趙志斌評價道：“相比威世最近發布的接收組件，TDK的這個組件的厚度大為減少了。但是看圖片很像是用燒結鐵氧體做的磁屏蔽片，TDK最擅長的也是這個。燒結鐵氧體如果太薄的話，屏蔽的效果會降低，并且很難生產。剛才說到的一些問題，都是燒結鐵氧體這種材料本身存在的問題，我們采用了全新的材料來制造接收組件，在性能上遠遠超過了TDK以及威世這些公司。比如說，TDK明年才能夠投產厚度為0.5毫米的接收組件，而在我們開發的iPhone無線充電護套上，采用的接收組件的厚度僅為0.43毫米，比TDK明年才能夠推出的0.5毫米厚的接收組件還要薄14%。由于我們在材料研究上取得了突破，所以我們的接收組件比類似于TDK或者威世的采用燒結鐵氧體的接收組件的性能要好的多，主要表現在三個方面：更薄的厚度；更低的發熱；更強的屏蔽作用。”
現在無線充電的技術標準也是一個熱門的話題，除了最老牌的WPC，在今年五月初，高通聯手三星成立了無線充電聯盟A4WP(三星也是WPC成員)，主推磁共振技術。有意思的是，恰恰在此之前一段時間，WPC發布最新的Qi標準1.1版，增加了對磁共振技術的支持，同時對之前的Qi 1.0版作了修改和補充。臺灣富達通總經理蔡明球認為在A4WP宣布成立后，WPC的共通性標準就受到質疑，且除了A4WP外還有其他廠商有計劃再成立另外的無線充電標準。所以今年起應該會有三到五年的時間會進入多家技術競爭的狀況，最后會由市場決定哪一家的技術可以存活下來，而市場的銷售量應該在五年內會每年呈現倍數成長。
針對現有市場情況和對技術路線的判斷，趙志斌自己創立了一個WMPTC(微功率無線輸電聯盟)，希望通過本土廠商對技術和需求的敏感性與國際巨頭主導的兩大聯盟抗衡。
他指出，WPC的QI規格制定的時間比較早，當時的技術以及當時的手機都跟今天不同，所以從今天來看，QI規格的5V1A的輸出規范已經不太適合市場的需求了。一方面有些國內的手機廠商會覺得1A的電流偏小，不能滿足他們的超大容量的電池的充電需要；另外一方面大眾已經普遍接受了用電腦USB給手機充電的方式，而這個方式的電流就是0.5A。實際中正在銷售的手機無線充電套件，幾乎都是0.5A的規格的，TDK的這個接收組件就是一個很好的例子，它并不提供1A的電流。
更為關鍵的是，WPC并沒有意識到無線充電最適合使用的領域是給手機中的鋰電池直接充電，這是因為受到了當時的技術發展水平限制，不能完美的實現手機鋰電池的直接無線充電，只好用手機護套或者更換手機背殼的方法來實現手機的無線充電，這時需要采用的電壓就是5V；而隨著技術的發展，特別是在磁屏蔽材料方面的研究進展，實現了接收組件的薄型化、低發熱、低泄漏。已經不需要再采用護套或者更換手機背殼的方法去實現無線充電了，可以直接將接收組件安裝進手機電池或者手機的原裝背殼。這時，5V的輸出電壓已經不是最好的無線充電方案了，而應該是4.2V的鋰電直接充電方案。WPC的QI規格并不支持該輸出電壓。
WPC的QI規格是5W的接收功率，后面會向著更高功率的方向發展，接著是120W、500W、3千瓦或者5千瓦。但是在大功率應用方向，目前的無線輸電效率還不能滿足人們的需要，還需要技術上的進一步的提升。而他認為更小的功率上，推廣無線輸電更有現實的意義。比如說當手機的無線充電板的社會擁有量達到一定程度后，類似于兒童玩具、無線鼠標等目前使用干電池的設備也都可以考慮采用無線充電加二次電池的方法去替代現有的干電池方案，成本并沒有顯著的增加。使用成本反而更低。
最后他認為，在未來的一兩年內，搭載在移動電源上的符合WMPTC規范的無線充電發射配合搭載在手機鋰電池上或者內置在手機內的無線充電接收構成的系統會成為最為暢銷的無線充電設備，因為這樣可以獲得比采用有線連接的方案更高的效率，同時成本上升不多。 |
