兩大技術困境,蘋果充電板AirPower折騰一年還做不出
兩大技術困境,蘋果充電板AirPower折騰一年還做不出
2018.06.22 | 蘋果

蘋果在2016年的發表會上,推出了沒有配置耳機孔的iPhone 7,清楚地告訴大家對於「無線未來」的想像,接著在2017年蘋果告訴大家甚至可以把充電線丟掉,推出了無線充電板「AirPower」,讓iPhone、Apple Watch、AirPods 這三樣產品只要放在充電板上就能充電。

不過時間將盡快要一年過去了,AirPower遲遲只聞其聲不見其影,最新的消息是預計最快要等到今年(2018)九月才能上市,而這當中究竟是出了什麼問題?

與和碩合作,AirPower面臨兩大困境

在去年九月的發表會上,蘋果推出了 iPhone X、iPhone 8這兩款新手機,機身採用玻璃材質,目的是為支援無線充電,雖然在發表會上介紹無線充電板「AirPower」,但現階段用戶卻只能使用Mophie 或 Belkin 的無線充電板,從HomePod到AirPower,蘋果近年產品屢屢傳出延遲出貨,不僅拖累了整個公司在產品上的布局,也點出生產線上無法突破的技術問題。

以目前市面上可以買到的無線充電板 Mophie 或 Belkin 來說,因為產品本身設計得非常敏感,都必須將手機放在板上的特定區域,只要稍稍偏離就有可能無法充電。蘋果的無線充電板「AirPower」是與台灣的和碩合作負責生產,與市面上一般的充電板不同,AirPower的設計是可以同時滿足iPhone、Apple Watch、AirPods這三樣裝置,蘋果的構想是要讓用戶可以把要充電的裝置,放在板子的任何位置都能順暢充電,而這正是AirPower難產的主要原因。

Belkin
以無線充電板 Belkin 來說,必須將手機放在板上的特定區域,只要稍稍偏離就有可能無法充電。

據熟知內情人士指出, 目前蘋果生產上主要面臨兩大困難,一個是必須確保裝置不會在充電時過熱,另一個問題是電路的複雜性 ,AirPower 比 Qi 標準的充電板複雜非常多,為了能讓三種不同的裝置,在充電板的任何位置都能充電,必須設置多種不同尺寸的充電元件,並且覆蓋整個充電板。

充電板中包含了特製的蘋果晶片,以及用來執行充電管理、與裝置連結的一個精簡版iOS系統,要將這些東西通通塞進充電板,並且不過熱的順利運作正是目前蘋果工程師所面臨的挑戰。

產品設計複雜,拉長交貨時間

根據蘋果內部人士指出,目標是希望在今年九月就能讓AirPower上市,過去一段時間工程師已經在蘋果總部陸陸續續開始測試充電的穩定度。不論是移除耳機孔的設計,或是AirPods、iPhone X,蘋果在產品設計上的理想,是希望可以移除產品上的所有端口以及按鈕。

其實,在iPhone X的研發過程中,蘋果曾想過直接移除手機上的充電孔,但當時因不能確保AirPower生產的穩定性,再加上無線充電的速度相較傳統方式實在慢太多,更不用說如果每支手機都附上一個充電板,這將大大提升產品售價,不利於銷售策略。

AirPower
AirPower的設計是可以同時滿足iPhone、Apple Watch、AirPods 這三樣裝置。

回顧蘋果近年的發展,執行長庫克(Tim Cook)從2011年接任以來,幾乎所有的新產品都面臨出貨延遲的狀況,像是第一代的Apple Watch在2014年就已經推出,卻一直拖到2015年四月中旬才正式出貨,且貨量不足以應付市場需求;2015年搭配iPad Pro使用的Apple Pencil也同樣出貨延遲且供應不穩定。

近年經典的例子還有2016年推出的無線耳機AirPods,原定計劃在同年10月出貨,同樣因為生產過程出現問題,一直拖到該年年底才上市;此外,不能不提的就是智慧音響HomePod,2017年推出時喊出要跟亞馬遜Echo、Google Home打對台,也一直拖到今年初才上市,錯失了在聖誕檔期大賺一筆的商機。

蘋果產品上市時間越拉越長,也跟近年產品設計日趨複雜的程度有關,像是具備人臉辨識解鎖Face ID的iPhone X為確保安全性、準確度,不再像過去從一家供應商採購鏡頭就能搞定,從天線軟板、雙鏡頭廣角相機軟板、3D 感測的「點陣投影器(Dot projector)」這些關鍵零組件規格都要求更高,僅有特定的廠商可以滿足蘋果特殊的材料、設計、專利需求,在製造過程中,需要溝通、協調的廠商也比過去複雜許多。

關鍵字: #和碩
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科技創新守護海洋!犀牛盾以循環創新思維破解塑膠危機、賦能永續未來
科技創新守護海洋!犀牛盾以循環創新思維破解塑膠危機、賦能永續未來

全球每年約生產4億噸塑膠垃圾,只有不到10%有被回收,其中約有1100萬至1400萬噸最終流入海洋。在十分有限的回收量中,約 8 成來自相對單純、流程完整的寶特瓶回收;反觀,同樣是高頻消費品的手機配件,回收率卻不到 1%。這個現象,對長期從事材料研究的犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫來說,是他反思事業選擇的開端,也是突破的轉捩點。

「手機殼產業其實是塑膠產業的縮影!」他在2025 亞馬遜港都創新日的專題演講上直言。手機殼本質上類似一種快時尚商品,每年有超過十億個手機殼被製造,但產業並未建立材料規範,多數產品混用多種複合塑膠、填料與添加物,既難拆解、也沒有回收機制。結果是,一個重量相當於超過二十個塑膠袋的手機殼,在生命周期終點只能被視為垃圾。

王靖夫指出,連結構複雜的資訊科技產品,回收率都能達 45%,但手機殼明明是最簡單、最應該回收的產品,為什麼無法有效回收?這個命題讓他意識到,與其只做手機殼,不如正面處理塑膠問題本身,從材料設計、製程到後端回收再生,開創循環之道。

犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫於2025 亞馬遜港都創新日分享犀牛盾如何回應塑膠挑戰、開創循環模式。
犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫於2025 亞馬遜港都創新日分享犀牛盾如何回應塑膠挑戰、開創循環模式。
圖/ Amazon Web Services 提供

以材料工程打造手機殼的循環力

若塑膠要進入循環體系,前提是「材料必須足夠單純」。王靖夫很快意識到,問題不在回收端,關鍵在最開始的設計端。多數手機殼由多款不同塑膠、橡膠件甚至金屬等複合材料組成,無法被經濟化拆解,也難以透過現有流程再製。為此,犀牛盾在2017年起重新整理產品線,希望借鑑寶特瓶成功循環的經驗,擬定出手機殼應有的設計框架。

新框架以「單 1 材料、0 廢棄、100% 循環設計」為核心,犀牛盾從材料工程出發,建立一套循環路徑,包括:回收再生、溯源管控、材料配方、結構設計、循環製程、減速包裝與逆物流鏈等,使產品從生產到回收的每一階段,皆與核心精神環環相扣。

王靖夫表示,努力也終於有了成果。今年,第一批以回收手機殼再製的新產品已正式投入生產,犀牛盾 CircularNext 回收再生手機殼以舊殼打碎、造粒後再製成型;且經內部測試顯示,材料還可反覆再生六次以上仍維持耐用強度,產品生命週期大大突破「一次性」。

另外,今年犀牛盾也推出的新一代的氣墊結構手機殼 AirX,同樣遵守單一材料規範,透過結構設計打造兼具韌性、耐用、便於回收的產品。由此可見,產品要做到高機能與循環利用,並不一定矛盾。

犀牛盾從材料學出發,實現全線手機殼產品皆採「單 1 材料」與模組化設計,大幅提升回收循環再生效率。
犀牛盾從材料學出發,實現全線手機殼產品皆採「單 1 材料」與模組化設計,大幅提升回收循環再生效率。
圖/ 犀牛盾

海上掃地機器人將出海試營運

在實現可循環材料的技術後,王靖夫很快意識到另一項挑戰其實更在上游——若塑膠源源不斷流入環境,再強的循環體系也只是疲於追趕。因此,三年前,犀牛盾再提出一個更艱鉅的任務:「能不能做到塑膠負排放?」也就是讓公司不僅不再製造新的塑膠,還能把已散落在環境中的塑膠撿回來、重新變成可用原料。

這個想法也促成犀牛盾啟動「淨海計畫」。身為材料學博士,王靖夫將塑膠問題拆為三類:已經流落環境、難以回收的「考古塑膠(Legacy Plastic)」;仍在使用、若無管理便會成為下一批廢棄物的「現在塑膠(Modern Plastic)」;以及未來希望能在自然環境中真正分解的「未來塑膠(Future Plastic)」。若要走向負排放,就必須對三個路徑同時提出技術與管理解方。

其中最棘手的是考古塑膠,尤其是海洋垃圾。傳統淨灘方式高度仰賴人力,成本極高,且難以形成可規模化的商業模式,因此無法提供可持續的海廢來源作為製造原料。為突破這項瓶頸,犀牛盾決定自己「下海」撿垃圾,發展PoC(概念驗證)項目,打造以 AI 作為核心的淨海系統。

王靖夫形容,就像是一台「海上的掃地機器人」。結合巡海無人機進行影像辨識、太陽能驅動的母船作為能源與運算平台,再由輕量子船前往定位點進行海廢收集:目的就是提升撿拾效率,同時也累積資料,為未來的規模化建立雛形。

從海洋到河川,探索更多可能

淨海計畫的下一步,不只是把「海上的掃地機器人」做出來,王靖夫說:「目標是在全球各地複製擴張規模化、讓撿起的回收塑膠真正的再生利用。」也就是說,海上平台終究要從單點示範,走向可標準化、在不同海域與國家部署的技術模組,持續穩定地把海廢帶回經濟體。

犀牛盾CircularBlue™海洋廢棄物過濾平台初號機將出海試營運,盼解決沿岸海洋廢棄物問題。
犀牛盾CircularBlue™海洋廢棄物過濾平台初號機將出海試營運,盼解決沿岸海洋廢棄物問題。
圖/ 犀牛盾

他進一步指出,「其實這套系統不限於海洋,也可以在河川上。畢竟很多海洋垃圾是從河流來的。」未來若能推進到河川與港灣,將塑膠在進海之前就攔截下來,不僅有助於減少海洋污染,回收後的材料也更乾淨、更適合再生,步步朝向終極願景——隨著時間推進,海中垃圾愈來愈少,被撿起、回收後再生的塑膠會越來越多。

「我們已經證明兩件事的可行性:一端是產品的循環設計,一端是 AI 賦能海廢清理的可能性。」王靖夫笑說,塑膠管理命題不只為自己和公司找到新的長期目標,也讓他順利度過中年危機。「選擇改變,留給下一代更好的未來。」他相信,即便是一家做手機殼的公司,也能創造超乎想像的正向改變。

AWS 2025 亞馬遜港都創新日,集結產業先行者分享創新經驗。
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圖/ Amazon Web Services 提供

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