去年由Apple iPhone 8/8+/X帶動起無線充電的熱潮，加上2018年iPhone的三支新款手機也內建Qi無線充電，使得無線充電市場如乘火箭，成長動能相當強勁。根據WPC市調分析指出，內建無線充接收器的手機於2017年出貨總計有3億台，而2018年預估有5億台，到了2020預估將突破單年出貨10億台。而發射器於2017年總計出貨7,500萬台，並於2018突破1億台，這也讓國內外半導體業者相繼投入相當大的資源來研發新的IC方案，加上產品開發進入門檻低，成為近期製造廠中最熱門的話題產品(圖1)。
圖1 全球無線充電市場出貨量
資料來源：WPC官網
無線充電挑戰
無線充電產業發展並非沒有缺點，置入成本高、發熱、對位、專利、權利金與聯盟規範沒有強制性等，都成了阻礙之因。
目前加入無線充電功能，手機接收端(RX)需增加2~3美元，而發射端(TX)需增加6~10美元，對手機業者造成極大壓力。
常聽到某某手機容易發熱，造成消費者負面評價；無線充電因效率較差，一般於70~75%，剩餘消失的效率，會轉換成熱能。目前手機廠使用動態抽載的方式來解決此問題，一但系統中的溫度過高，則馬上將接收功率降低，確保系統溫度維持容許範圍內。另外許多發射器產品則加上風扇來降溫，進而縮短充電時間。
夢想中的無線充電應該是像Wi-Fi一樣，當消費者進入這個空間後，即可收到能量；但以目前的技術，皆須放在某一個小小的平面上，對不準就充不了電。
全球無線充電相關的專利約有5,800項，以往市場出貨量小，不夠經濟規模進行專利訴訟，隨著市場起飛，逐漸成為各廠握在手上的籌碼。目前WPC對外宣布，RX沒有專利及權利金問題，而部分IC供應商，如恩智浦(NXP)/德州儀器(TI)，宣布出貨中的IC皆有支付權利金給Fulton；AirFuel聯盟則是生產廠需支付權利金給方案商(如高通(Qualcomm)、WiTricity)。
雖然聯盟已發展出自己的檢驗認證方式，但各國政府並未將此認證列為上架銷售必須過的認證項目。此外，當開發商違反聯盟規則的時候，如Ａ版認證Ｂ版出貨或是有欺詐行為被抓到，罰則只是撤除認證，最多取消聯盟會員資格；聯盟法規中有許多灰色地帶加上違法罰則太輕，如何提供一個公平且完善的生態環境是聯盟首要之急。
磁感應vs磁共振
目前無線充電市場上商用程度比較高的技術方案共兩種，分別是磁感應與磁共振，也因此發展出兩大標準陣營。
磁感應技術顧名思義，是利用電磁感應的原理，從初級線圈中的AC電流產生磁場，並通過磁場在臨近的次級線圈中形成感應電流，由此完成能量的「隔空」傳遞。支援此一技術的陣營是WPC(Wireless Power Consortium)，WPC所推出的Qi標準已經是目前市場的主流。由於磁感應技術充電時，初、次級線圈間需要盡可能靠近貼合，充電距離短，所以也被稱為「緊耦合」的無線充電技術。其優點很明顯，包含能量傳輸效率高、系統簡單，但由於充電時裝置擺放空間自由度受限，且一個供電基座僅能供一個裝置充電，所以靈活性與用戶體驗一直是跨不過去的門檻。
磁共振無線充電的技術，是將充電端和受電端做成振動頻率相同的諧振電路，當一個電路通電並振動時，另一個電路會共振並產生電流。由於產生共振的兩個電路在空間距離上可以更遠，所以磁共振技術也被定義為「鬆耦合」的無線充電方式。AirFuel聯盟是這一技術的擁護者，這個業界組織是由無線充電領域的兩個標準組織A4WP(Alliance for Wireless Power)與PMA(Power Matters Alliance)在2015年6月合併而成的，雙方的共識就是繼續推動A4WP的磁共振(Rezence)標準。
和磁感應技術相比，「鬆耦合」的磁共振技術優點是充電距離遠(垂直距離可達50mm)，幾乎能夠通過任何物體充電，可以一次為多個裝置充電，且充電裝置的表面可為金屬材質，顯然更能讓用戶有「隨心所欲」的感覺。當然，由於充電線圈之間的距離較遠，電磁能量的耗散會比較多，效率不占優勢，且在電磁干擾EMI敏感的場合應用會受限，但最重要的是商品價格為磁感應的2~4倍。
多年來兩大無線技術充電陣營在市場上互有攻守，但自從蘋果手機加入WPC陣營之後，低功率市場勝負已定，會員數從2016年的200個，急速增加到目前有640多個會員。其中大中華區會員數為68.2%，但可惜的是聯盟有投票權的23席理監會席次中，大中華區只有宏達電、聯發科、海爾和CP(ConvenientPower)這四席，原本不看好WPC的大陸手機品牌，在聯盟會議中，皆無實際發言權，這也為中國是否成立自己的聯盟投下一個變數。
目前WPC發展分類為低功率BPP (Baseline Power Profile)、低功率EPP(Extended Power Profile)、中功率、廚房四類(表1)。
WPC聯盟規格區分四大類
低功率中的BPP於2010年推出V1.0版本以來，經由這幾年以來的不斷更新改版，目前最新版本為V1.2.4，預計2019年將更新至V1.3；目前蘋果及三星手機皆使用此規格。
低功率中的EPP原本分類於中功率，聯盟於2015年併入低功率，5W以上至15W皆屬於這個範圍；EPP基於BPP規範上，增加了TX/RX雙向溝通，Q值偵測，改善異物偵測(FOD)定義，來確保功率增加後的安全性。
而介於60~120W的中功率，目前WPC中功率工作小組正在討論規格，其中是否要向下相容低功率成為討論的重點。目前據悉應該會分為兩個部分，一個是需要與外部其他品牌兼容的產品，會併入Qi；另一塊是簡單的電池充電並可以獨立運作的TX/RX系統，將會成為一個獨立的標準，估計發表正式規格會落在2019年底。
廚房已經確定脫離Qi標誌，分支出來Ki，規格不會相容於低功率產品。預計發表正式規格會落在2019年底。
目前內建無線充電接收端的手機即將到達100款，這意味著有越來越多的人即將或已經接觸無線充電市場，事實證明，人類為了「方便」是可以犧牲掉一些東西。
方便價值先行 無線充電市場掀激戰
而以下是接下來市場即將發生的事，包含：
1. 5W BPP已經不夠用，市場主力將轉移至EPP的產品；而隨著市場使用者增加，EPP的認證費用將會快速下降。
2. 消費者購買無線充電產品金額及數量會增加，因為還是屬於新技術，許多人第一次購買只是追求功能性，嘗試一下甚麼是無線充電；第二波將會開始追求外觀及實用性(如是否可以站立充電或快速充電)，而過去超低價的無線充電發射器將會越來越難賣，但這也是台灣廠商搶進無線充電產品的另一個時機點。
3. 因為防水及機構上面能更靈活使用，客製化的穿戴式無線充電市場，將會蓬勃發展。
4. 中功率無線充電產品的展示，將會是2019 CES秀的另一個亮點。
5. 高成長的車用無線充電，無論是充電動車或是放於車內充手機的無線充電產品，市場能見度將會越來越高！
無線充電就好比10年前的無線網路，還有一段路要走，但已經漸漸地見到光明，相信2019年將會是一個爆發性成長的一年。
(本文由台灣資通產業標準協會提供，作者為安富利產品管理經理)