電器產品智慧升級!百億美金潛力的無線充電市場
專題故事

研究機構IHS預估,無線充電市場規模將於2019年突破百億美金,無線充電將是下一個科技與生活應用的潮流,生活中任何電器產品的智能升級即將掀起一陣風暴,更多意想不到的便捷應用,帶你一探究竟!

1 如果所有的電器都沒有線:我們要用無線充電將傳統產業改頭換面

shutterstock
在物聯網的智慧應用時代,無線充電必定是未來關鍵的新市場與新商機,這次我們要用無線充電、物聯網和大數據打造一套改變未來的生態體系!

2015年6月,IKEA推出了無線充電傢俱系列,宣告了一個新的可能,會不會有一天再也不需要買什麼無線充電器,新買的傢俱本身就有內建無線充電功能,無論是桌燈、立燈還是床頭櫃,可以隨意把手機一丟就開始充電,再也不去管電線跟插座的問題,這個系列產品引領了某種風潮,開啟了大眾對於傢俱產業的想像。

IKEA無線充電家具系列,內裝Qi標準無線充電模組,手機放在家具上就能立即充電
IKEA官網

如果傢俱可以無線充電,還有什麼是可以充電呢?

2016年初,無線充電聯盟 (Wireless Power Consortium, WPC)宣布,全球共有34款車系提供車上無線充電的功能。事實上,只要是能放東西的地方就可以內建無線充電功能,不管是櫃子、冰箱、窗台或其他。華碩就曾經推出過一款個人電腦,在頂部加上無線充電功能。Intel也曾經展示,在筆記型電腦觸控板旁邊的空位加上無線充電功能。

扶手分層置物隔板內,符合Qi標準的行動電話無線充電,不適用Qi的手機可透過A型USB連接埠充電
Audi官網

下方圖示是一個簡單的女性肩提包,在提包內嵌入無線充電器,讓使用者不再去考慮電線跟變壓器之類的問題,把手機平板往皮包內一扔就好。

Leoht Tote Bag 外型如同一般女性肩背包,手機只需放在專用底座就可以無線充電
Leoht官網截圖

是不是所有的電器都可以拿掉電線,使用無線充電?

很多年前,荷蘭的飛利浦就開始把電動牙刷跟刮鬍刀改成無線充電,為了避免浴室電器的充電接口因受潮而損壞,乾脆移除了充電接口,這樣就等於是防水了。再來,就是近年流行的穿戴式設備,也開始使用無線充電,如兩年前的Motorola推出的Moto360以及去年Apple推出的Apple Watch。

德國的博世集團(Bosch)推出了無線充電的工具機,開啟了工業用無線充電的新紀元。工廠裡的環境往往高溫且髒亂,電器的充電接口都需要小心清潔保護以免釀成意外;因此將有線的工具機改為無線充電,這樣不單可以增加安全性,還可以延長電器的使用壽命,降低工廠維護成本。除此之外,對於有需要出門在外使用工具機的人來說,也提供在汽車的行李箱安裝無線充電器的選項。為了在車輛行進時可以邊充電,這種安裝方式會在充電器上增加一個卡榫,讓工具機可以卡在充電器上面充電不至於滑動。

博世集團推出的無線充電工具機,於展場拍攝的無線充電工具機
朱峰森博士

以上所提的,都是真實的已經在市面上販售的商品。隨著無線充電技術的發展,嘗試整合無線充電技術的傳統家電也出現了.只不過由於技術上的限制,大部分都還只是樣品,並非實際販售的商品。

這些想法,我們稱呼它為科幻文創

在所有能夠無線充電的商品中,電動車應該算是非常令人期待的一種。電動車最為人詬病的一點就是充電時間太長,如果還是跟使用汽油車一樣的習慣,用完才去充電站充電,就要在充電站等待比加油更久的時間才能充飽電離開。但若是使用無線充電,而且充電器可以嵌入停車格的話,就變成只要是停車的時間就可以充電。

電動車無線充電概念展示
Toyota官網影片截圖

當然,目前全球能夠提供這樣技術的公司並不多,最有名的當屬MIT教授Marin Soljačić自己出來開的公司WiTricity。不過業內人士的意見是,這家公司是由一群科學家組成,所以理論很厲害,但量產並非專長,很多大規模製造上的問題還是需要倚賴某些亞洲公司來解決。
比如像是一個手機皮套,本身就內建無線充電功能,手機放在裡面的同時就在充電,又或者像是滑鼠,放在滑鼠墊上時就在充電。

一切的基礎:即將成熟的無線充電技術

以上描述的一切,其實都建立在一個很重要的假設上,就是「無線充電技術已經成熟到足以帶來良好的使用者體驗」。否則,消費者覺得很難用的東西,又怎麼可能普及?那所謂良好的使用者體驗是指什麼呢?因此我們將世界最新的無線充電產品搬來到台灣!於8月31日、9月1日舉辦為期兩天的《WPC無線充電聯盟2017商展與研討會》

☑8/31(四) 無線充電開發者大會:世界專家帶領打造系列講座,立即報名

WPC

☑9/1(五) WPC應用商展X研討會超過二十家國內外無線商機趨勢展出,立即報名

Qi Developer Conference
WPC

作者:朱峰森博士,代表宏達國際電子出席所有無線充電國際標準會議,同時管理無線充電網路計畫,並兼任無線充電聯盟 (WPC)全球推廣委員會主席.

2 無線充電市場進入快速成長期,打造更多元、消費者導向的無線充電服務

僑威科技
無線充電服務再也不是電影中的場景,而是真實發生在你我身邊的應用,處處可見到無線充電服務的影子,創新應用百花齊放,成就無線充電未來世界!

想像一下:出門慢跑不用帶任何穿戴式裝置,慢跑鞋會依照你的跑步路線及時計算卡路里消耗狀況,回來後,只要將慢跑鞋脫了擺在無線充電座上,即可完成充電;三五好友相約逛街喝咖啡,逛街到一半發現手機快沒電也不用擔心,只要把手機放到桌上的充電座上,就可以開始充電…這些無線充電應用情境並不是遙不可及的想像,而是已經發生在你我身邊的日常。

支援無線充電的手機皮套
WPC無線充電聯盟

為提供人們更便捷的生活,無線充電聯盟(Wireless Power Consortium;WPC)積極向硬體製造商、系統整合商、品牌業者等230家會員夥伴介紹無線充電的可能應用、擬定標準、推廣認證,進而帶動無線充電服務的普及度。

「無線充電服務正處於快速成長期,目前,無線充電服務的主要應用範疇是以智慧型手機為主,但是,隨著對中、高功率的支援,將會看到越來越多的穿戴式裝置、廚房家電用品、筆記型電腦與汽車等設備都能夠提供無線充電服務。」對於無線充電技術的未來,WPC主席Menno Treffers認為市場將出現許多令人讚嘆、耳目一新的產品服務。

無線充電市場進入快速成長期

Samsung Note 6充電盤、Apple Watch充電座的問世,讓消費者體驗到無線充電帶來的便利性,促發其對無線充電服務的需求,進而吸引更多業者參與該市場,如IKEA推出具備無線充電功能的檯燈、Dell推出具備無線充電功能的二合一筆記型電腦,以及奧迪汽車推出的可升降式無線充電服務等等。

看好無線充電市場,研究機構IHS預估,無線充電市場規模將於2019年突破100億美金,目前,無線充電技術的主要應用範疇仍是以智慧型手機為主,預估運用無線充電技術的手機數量將從2017年的3億支增長到2020年的10億支,若是無線充電技術能滲透入電動汽車/智慧車領域,市場規模可望達到千億美金。

值得特別注意的是,除了供應端積極深化在無線充電技術的能量、陸續推出具備無線充電機制的智慧化裝置,消費者對於無線充電服務的認知與體驗有著明顯的提升,根據IHS於日前釋出的2017年第一季消費者調查報告,美國已有35%消費者開始使用無線充電設備,在使用無線充電設備的消費者中,高達98%感到滿意。對消費者來說,除了透過無線充電座搭配無線充電器,也樂於嘗試更多元且不受設備侷限的無線充電體驗。

WPC每年在全球舉辦4次聯盟成員會議,今年將於8/31及9/1於台北美福大飯店舉行研討會及商展。
WPC無線充電聯盟

對此,WPC主席Menno Treffers表示,在眾多會員的努力下,全世界的智慧型手機與手機充電器都採用Qi技術,彼此相容,同時,安全、高效,「更重要的是,產品價格是消費者可以接受的區間。」Menno Treffers指出,當無線充電設備從手機轉換到電腦、家電、醫療設備、電動工具、機械工具、電動汽車與IoT物聯網等中高功率設備,需要重新確認無線充電的充電端(TX)與接受器(RX)的相容性、安全性、充電效能等面向的表現,以及產品價格是消費者可以接受的。

無線充電的於家具上的多元應用
WPC無線充電聯盟

WPC聚焦中高功率無線充電技術,打造消費者導向無線充電服務

為吸引消費者青睞、提升採購意願與服務滿意度,包括政府、零售、醫療、娛樂、品牌業者皆積極透過整合自家產品與無線充電服務的方式提供消費者有別以往的充電體驗,例如北歐知名家電業者 – IKEA推出的充電檯燈架等。為協助所有想加入無線充電陣營的政府機關、企業更快更好的推出無線充電產品服務、或者是整合無線充電功能的產品服務,WPC除將持續優化無線充電技術在快速充電與中高功率產品設備的能量,還會依照消費者需求提供安全且高效的充電體驗。

根據WPC於2016年底進行的全球消費者調查結果,高達76%的消費者樂於使用已整合無線充電功能的電子裝置/設備,如筆電、電動牙刷、電動刮鬍刀、電腦螢幕、食物攪拌器與手電筒等等,此外,消費者對於無線充電的安全性議題也十分關注「我們將透過WPC認證機制確保使用Qi無線充電技術的產品服務的安全性、易用性、充電效能與相容性。 」Menno Treffers表示,隨著無線充電應用領域從中低功率充電裝置擴展到中高功率裝置設備,WPC將投入更多的資金與資源於該領域,偕同夥伴成就無線充電未來世界。

3 WPC無線充電生態體系日趨完善,多元生活應用一觸即發

AnyCharge
手機電量只剩下 10% 該怎麼辦?不用擔心,打開 Anycharge APP查看離你最近的無線充電站在哪,說不定旁邊的咖啡店、區公所就有無線充電站呢!不但能幫手機「極速充電」,同時,還能夠划手機找優惠。

為提供民眾更便捷的生活,台北市政府於今(2017)年初宣佈將在12個區公所、6個地政事務所與市府大樓提供無線充電服務,讓洽公民眾可以免費充電;其中,由AnyCharge提供的服務,其充電速度不但比一般有線充電(5瓦)快,還能夠提供全世界最快的無線充電(15瓦)服務,讓民眾體驗有別以往的極速充電體驗。

AnyCharge:以無線充電實現精準行銷

2015年5月,台灣第一個無線充電網路營運商 – 百搭網路 – 成立,歷經兩年的設計、研發、製造與整合,於2017年中正式推出結合無線充電、物聯網與數據分析,名為AnyCharge的無線充電網路服務。

AnyCharge的無線充電服務是透過鑲嵌在傢俱中,表面有類似小老鼠(@)符號的無線充電器所提供,消費者只要將同樣帶有小老鼠(@」符號的棒棒糖接收器連結到手機上,再將接收器的「@」符號對準無線充電器的「@」符號擺放,即可開始充電.由於充電器與接收器的設計與大小相同,因此,消費者可以很直覺的放置充電,不會產生困擾。如果消費者還下載了AnyCharge APP,就可以用APP中的 QR code掃瞄器掃瞄充電器旁的QR code,以此開啟極速充電,享受比一般家用有線充電還快三倍的充電速度。

AnyCharge推出的桌上型雙USB埠無線充電器,經WPC Qi認證,同時可為最多三種裝置進行充電
AnyCharge

相較於提供WiFi免費上網服務,想在公共環境或者是店家提供無線充電服務並不是件簡單事,除了得購買無線充電相關設備,並因應(店家)裝潢風格與消費者習慣,施工將無線充電器適當的埋在桌子、櫃子等家俱中,還要花心思管理與維護無線充電相關設備,更重要的是,得設法讓充電服務與店家營運產生1+1>2的綜效.由於上述種種困難,儘管無線充電服務問世已久,但市場普及率仍有努力的空間。

歷經多家廠商的努力,上述狀況有望改善。

對AnyCharge感興趣的店家再也不用擔心無線充電設備的安裝與維護,百搭網路將為店家量身打造、安裝最適合的硬體設備,同時,藉由雲端即時監控,得以提供智慧維修服務,確保無線充電服務的永不中斷.最後,同時也是最重要的,百搭網路會提供無線充電服務App給消費者,讓消費者可隨時查詢各地AnyCharge充電器的使用狀況,選擇最近且無人使用的充電站.並且藉由邀請消費者玩遊戲、看特定廣告、填寫問卷等方式取得極速充電(可以15W進行無限快速充電)的點數,形成一個從App到雲端、從雲端到充電器、從充電器到手機,從手機到App的安全且高效的無線充電網絡。

Anycharge app可尋找最近的充電地點,並提供免費充電服務供民眾使用
AnyCharge

U-Way以無線充電模組活絡產業發展

除了AnyCharge積極完善台灣的無線充電網路服務,深耕無線充電領域十餘年的佑驊實業(U-Way)亦積極協助有興趣自行開發無線充電設備的業者加速產品上市腳步。

「在未來,將會看到許多具備無線充電服務的產品出現,包含慢跑鞋、手提包等等。」佑驊實業總經理陳世崇表示,隨著WPC的Qi無線充電技術開始支援中高功率(15W到30W)的無線充電服務,無線充電的應用場域將從智慧型手機延伸到平板、筆電等行動裝置,此外,因應物聯網需求,預計將有更多整合無線充電服務的產品問世,例如佑驊實業協助IKEA推出具備無線充電功能的檯燈等傢俱,以及協助Audi推出可在車上使用的iPhone專用的無線充電手機殼等等。

Audi推出車用的iPhone專用的無線充電手機殼。
Uway佑驊實業

隨著Apple加入WPC,WPC的Qi無線充電技術將在手機與平板電腦等市場佔主導地位,此外,包括穿戴式裝置等各種行動裝置/設備、家電、傢俱、燈飾、汽車、醫療、健保與時尚用品業者都將進入無線充電市場。

導入無線充電功能之檯燈
Uway佑驊實業

為協助品牌業者更快的推出整合無線充電服務的產品,佑驊實業除提供經WPC認證的5W、10W與15W的無線充電RX與TX模組,更進一步推出整機產品服務助品牌業者構思產品服務的可能樣貌,並依照客戶需求提供代工製造(OEM)或設計製造(ODM)服務。陳世崇表示,「根據過往經驗,透過佑驊實業進行產品開發,除可降低10%~15%的開發成本,還可以減少3到6個月的開發時間,此外,由於佑驊實業提供的是模組化產品,因此,可以大幅縮短產品退換流程(RMA)時間。」

看好WPC發展,佑驊實業除將緊跟著Qi無線充電技術對30W等中高功率標準,以及對安全的認證規範,還會進一步透過策略聯盟等方式協助品牌業者、零售服務店家推出安全、便捷且創新的無線充電體驗,促發消費者對無線充電的立即需求,進而活絡產業發展。

支援無線充電功能的精品名牌包
Uway佑驊實業

4 遭駭客攻擊、電池爆炸?經Qi認證才能確保無線充電安全性

WPC
安全、高效與易用,是加速無線充電服務普及的關鍵因素,缺一不可。有鑑於此,無線充電聯盟(WPC)針對無線充電產品的安全性、易用性、充電效能與相容性等面向釋出一系列認證機制,確保消費者可以安全無慮的暢快享受無線充電帶來的絕佳便利性。

智慧聯網應用的普及,如智慧車與智慧家庭等,讓無線充電服務再度受到市場關注,新舊業者莫不卯足全力並且吸引不少業者投入、推出創新的無線充電服務。

舉例來說,稱霸低功率無線充電市場的WPC積極偕同夥伴轉戰電腦、家電、醫療設備、電動工具、機械工具、電動汽車與IoT物聯網等中高功率無線充電市場;Energous推出的遠距離無線充電技術WattUp;由麻省理工學院(MIT)無線充電研究團隊延伸出的WiTricity與Toyota、Audi、Delphi、Mitsubishi、Honda等汽車品牌業者合推電動車的無線充電服務;以及迪士尼研究中心盛大展示其建置的無線充電客房等。

從標準著手 確保無線充電的安全性

水能載舟亦能覆舟。無線充電帶來的便利性是人人喜愛的,但是,若因此遭到駭客攻擊、甚至引發電池爆炸等狀況發生,可就不讓人樂見了。

「所有需要傳輸電力的產品都有安全的隱憂,設備製造商必須小心選用適合的元件並且實施安全預防措施。」為確保無線充電產品的安全性,WPC主席Menno Treffers表示,Qi無線充電標準嚴格要求安全設備的安全功能極小化安全風險。舉例來說,在無線充電器附近、或者是在充電器跟手機之間的金屬物體極可能因為電磁波加熱而溫度飆升,若消費者不甚觸摸到該物體,恐導致3度灼傷,因此,WPC於Qi無線充電標準清楚嚴格規範異物偵測(FOD)機制以避免該狀況發生。

在沒有設計能夠接受高電壓的手機或平板上用超過規範的電壓進行充電,可能會導致裝置高溫,破壞機體甚至引發火災
WPC無線充電聯盟

除了針對外來物體進行相關的規範以確保無線充電的安全性,Qi無線充電標準亦針對以下兩個情境規範了對應的安全防護措施:

首先是電池過熱。高於100度的溫度將會損傷未經認證的無線充電器、智慧手機殼,甚至是導致爆炸,有鑑於此,Qi無線充電標準除清楚制定無線充電器的溫度測試規範,更進一步要求電池的金屬遮蔽罩必須極小化電池與手機的受熱狀況。除此之外,由於設計不良的無線充電器可能會導致放置在附近的手機與電子產品可能會因為高電壓而受損,因此,Qi無線充電標準要求電池的金屬遮蔽罩必須有效隔絕無線充電器與其他電子產品的電壓。

其次是設備相容。為確保手機等電子產品的安全性,未經認證的電子產品無法相容於經認證的無線充電器。通過Qi無線充電標準一系列的合規性跟相容性測試的認證產品不僅可保障使用安全性,也可確保不同品牌的無線充電發送器與接收器的相容性。

「消費者可以透過辨別Qi Logo或者是到Qi認證產品資料庫查詢等兩種方式,確保購買的無線充電產品的安全、高效與易用。」Menno如是說道。

展望未來,WPC除將持續深化Qi在中高功率無線充電技術的服務能量,也會協同夥伴一同優化無線充電產品在安全、效率與相容性等面向的表現,建構一個安全無慮的無線充電環境,讓消費者可以更便捷且安全的方式使用各項電子裝置、設備。

Qi認證證書
WPC無線充電聯盟

5 看好台灣市場,WPC無線充電聯盟三度來台舉行商展與研討會

數位時代
Apple加入無線充電聯盟(Wireless Power Consortium:WPC)一事,確定了手機採用無線充電技術將成主流趨勢,不過,無線充電的應用不僅止於此,隨著中高功率無線充電技術與標準的底定,應用範疇將進一步擴展到筆電、家電,甚至是智慧汽車。

WPC成立近十年,為推廣無線充電技術與標準,每年會在全球舉辦4次聯盟成員會議,身為終端裝置重鎮的台灣,已連續三年成功申請在台舉辦無線充電聯盟商展,值得特別注意的是,今年與會人數創歷史新高,兩天活動總計吸引超過500位與會者參加,參展的國內外廠商高達20餘家,顯見台灣企業對無線充電技術的重視性。

數位時代

一概俱全 從整合式的無線充電元件到無線充電方案皆已到位

「這一次來台灣的最大感受莫過於,與會人數比以前多很多,對無線充電技術感興趣的企業家數變多了,而且,在許多公眾場所都可以看到無線充電服務。」無線充電聯盟主席Menno Treffers表示,隨著低功率無線充電技術的成熟,元件廠商、系統廠商與服務廠商推出的無線充電應用日趨完善,舉例來說,佑驊實業(U-Way)推出的整合式無線充電接收器(線圈與散熱片與接收器連結在一起),讓對無線充電技術感興趣的企業可以輕鬆地內嵌至產品上,不用擔心無線充電效能會因此受影響。

數位時代

除此之外,半導體商 – 恩智浦(NXP)在推出5W到15W的無線充電方案後,更進一步與Dell及HP等筆記型電腦夥伴一同研發設計、推出專屬筆記型電腦使用的65W無線充電方案。「為避免中功率的無線充電技術會損壞NFC功能,NXP的無線充電技術多具備智慧偵測NFC與自動停止充電等功能。」NXP表示,無線充電聯盟的Qi標準已在5W到15W等低功率無線充電市場中取得領先地位,期待無線充電聯盟在明年推出中高功率的無線充電標準,進一步擴大無線充電技術的應用範疇。

數位時代

「當市場趨於成熟,就會有廠商開始提供全方位解決方案。」Treffers認為AnyCharge無線充電網路服務就是一個最好的例子,他表示,AnyCharge除提供了整合式的無線充電接收器與發送器,更重要的是,後台系統與相關的加值服務也都到位了,可以自由運用在咖啡廳、餐廳與量販商店等公眾場所。

值得特別一提的是,在今年的無線充電聯盟商展中,iMAZU展出整合15W無線充電元件的水下能量交換平台,以及第一套基於此平台的應用 - 加熱潛水衣,iMAZU表示,加熱潛水衣的問世,意味著無線充電技術可以延伸應用到其他水下設備,例如水中推進器與水中探照燈等等。

數位時代

「我們樂見市場出現各種無線充電應用。」為協助企業更快、更好的打造安全且高效的無線充電服務,無線充電聯盟將更專注於跟標準相關的事務,讓每一位民眾都可以享受無線充電服務帶來的便利生活,Treffers如是總結。

數位時代