随着iPhone7/7 Plus的货源逐步充足，iPhone 8的信息泄露又像每年的固定年番那样定时上演。此前就有消息称，iPhone8或许会加入无线充电功能，而WPC官网的蛛丝马迹似乎让这条传言增加了可信度——苹果已经收录到WPC无线充电联盟认证的目录中，其中涉及到移动电话和移动电话配件，这意味着即便下一代iPhone不配备无线充电技术，苹果也已经考虑在未来采用无线充电。

对于普通用户而言，无线充电仍然充满了未来感，但是事实上近两年来，无线充电已经不再是科技界的新鲜词，Palm经典的点金石第一次让无线充电进入我们的视线中，随后诺基亚的Lumia系列也将Qi标准的无线充电变成了标配，三星Galaxy S6/S7以及Nexus5都支持无线充电技术。

无线充电究竟是怎么回事呢？

无线充电的核心在于电磁感应，在变化的磁通量中的导体，会产生电动势，这或许听来很抽象，但电磁感应其实无时无刻都在发生。比如，当你手中握有一块磁铁并轻轻摇晃，那么这块磁铁周围的电荷就会开始运动。而这与静电荷产生的电场有本质的区别——静止电荷产生的电场只能令电荷由A点运动B点，但变化磁场所产生的电场却是闭合的，电荷由A点运动到B点后，会再次返回A点。

这意味着只要控制一个变化的磁场，那么在周围闭合导线中，就可以产生值得使用的电流，磁场变化持续存在，电量就能够源源不断。这也是大多数商业发电的基础：旋转磁体或线圈令磁场有确定的方向，当你改变场的相对朝向时，其场的相对强度也会发生变化。因此在闭合线圈附近的旋转的磁铁就会产生一个一直变化的磁场，从而会在闭合线圈中产生电流。只不过在商业发电过程中，会借助水流、风力和蒸汽来推动涡轮机的旋转。

不过对于智能手机而言，狭小的空间并不足以容纳一台完整的涡轮发电机，但原理却基本相同。利用已经产生的电能令无线充电器中的线圈不断振荡，从而产生磁场，使手机内部贴合的闭合线圈产生电流，从而对手机的电池进行充电。

然而在物理界，无线充电却已经有了百年的历史。1901年，尼古拉斯特斯拉就在长岛试图建立沃登克里弗塔让无线的电传输跨越大西洋，但事实上无线充电的物理基础仍比我们想象的要久远。

法拉第与奥斯特：磁与电

无线充电的想法最早可以追溯到19世纪20年代，大名鼎鼎的法拉第首先提出了这个设想。法拉第是19世纪最伟大的科学家之一，在化学和物理学方面都有不小的贡献，但他最有名的成就仍然是电磁感应理论的提出。

有趣的是，在转身研究电与磁的关系前，法拉第是一名不折不扣的化学家，直到他在1821年读到了由另一位传奇物理学家奥斯特所编写的《论磁针的电流撞击实验》的论文后，才开始着手这一领域的研究。在奥斯特的研究中，当导线通电时，导线附近的指南针会发生偏移，从这一点中，奥斯特推断出了电场与磁场拥有不可分割的联系，但他却没有探究两者的联系并不仅仅是单向的。

聪明的法拉第却意识到了磁场与电场的双向影响，通过奥斯特实验，他认为电与磁是一对和谐的对称现象，既然电能生磁，磁也一定能生电。而在随后的十年间，法拉第一直醉心于研究磁生电的可能性。1831年8月，法拉第首先在伏打电池的线圈试验中发现了伏打电感应，于是在这一现象的基础上，法拉第在同年十月完成了著名的“磁电感应”实验——磁体与闭合线圈相对运动时，在闭合线圈中会产生电流，而这一实验也正式宣告人类电气时代的到来。

有趣的是，法拉第在电场与磁场的讨论中，首先用到了磁力线来使无形的磁场运动具象化，但由于法拉第并非出生科班，对于电磁波的理论也只是浅尝即止，并没有能力以精准的数学语言来表述电磁波理论，因此这样的想法在当时并没有引起太大的关注。但这却引发了19世纪60年代，麦克斯韦那对于电磁波理论的研究，因此，外界普遍将法拉第视为电磁学说的创始人。

百年发展的无线充电 前路仍然漫漫

既然无线充电技术的历史可以追述到近200年前，那为什么人类社会由电气时代进入信息时代以来，这项技术仍然无法成熟呢？这其中仍然受到了制造材料和使用习惯的限制。

前文中已经提到，由于无线充电的电流强度受磁场强度的影响很大，因此当磁场间耦合的距离变化时，这种影响将变得非常巨大。这意味着在智能手机的充电速度即将达到40w甚至是80w的当下，无线充电的效率将会比插拔式充电技术效率低得多。虽然当下WPC联盟正极力提高无线充电的充电效率，比如使用多个振荡线圈同时作用，但仍然与高速发展的充电速度相去甚远。

事实上，当下由于材料和制造技术的发展，我们已经可以制造足够小的线圈来产生足够的电场和接收感生电流，从而使得无线充电在今天已经成为可能。但若真要在移动产中实现几十瓦的充电效率，仍充满了挑战。在2008年，MIT实验室展示了一个实验，通过磁共振技术，实验者点亮了一个距离1米左右的60w灯泡，但其中所采用的线圈尺寸非常巨大，传输效率也仅有15%，无论是从充电效率还是环保的角度来看，都不实际。

更重要的是，虽然无线充电能够让我们省掉了连接充电线的步骤，但却没办法满足用户“边冲边用”的需求，手机放在无线充电底座后就无法拿起使用，突破了线材限制的手机，却再次被限制在充电器的范围内。

苹果似乎也意识到了这些问题的存在，因此才让iPhone的无线充电“姗姗来迟”，不过这家全球最大的科技公司并不会坐以待毙。有消息称，苹果可能会与Energous共同研发无线充电技术，在2015年的CES，Energous展示了一项名为WattUp的技术，它能在4.6米外对智能手机进行充电。而在今年的CES大战上，Energous的CEO Steve Rizzone还确认，公司将在今年正式将无线充电技术商业化，并且Energous已经和“全球最大的消费电子企业”签署了合同，这无疑将矛头直指苹果。

因此，我们有理由期待苹果能带给我们一场智能手机充电的革命，而这也有着法拉第、特斯拉以及无线充电发展道路上每个前人的憧憬与梦想。

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