家中、工業(yè)生產(chǎn)、建筑設(shè)施、軌道交通……電線電纜無(wú)處不在。在弱電領(lǐng)域，能量傳輸正在讓一部分電線消失，比如智能手機(jī)無(wú)線充電。強(qiáng)電領(lǐng)域也在探索無(wú)線能量傳輸?shù)目尚行?，比如汽?chē)等紅綠燈時(shí)，就能接收來(lái)自地下線圈的電力傳輸，在行駛中就能實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電。

未來(lái)30年，電線電纜會(huì)不會(huì)消失？什么技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)？強(qiáng)弱電能否實(shí)現(xiàn)合二為一？

其實(shí)這個(gè)問(wèn)題本質(zhì)是基于無(wú)線電能傳輸發(fā)展前景的。

這個(gè)領(lǐng)域最早可以追溯到1914年尼古拉·特斯拉被授權(quán)的一項(xiàng)專(zhuān)利。結(jié)局由于贊助商們的意外離去而失敗，而令人意想不到的是時(shí)隔一百多年以后，WPT的技術(shù)已經(jīng)在朝著外太空發(fā)展。日本太空航空探索開(kāi)發(fā)局的終身教授投了一篇名為“日本如何計(jì)劃建一個(gè)空間太陽(yáng)能農(nóng)場(chǎng)”的文章。

作者在文中展望，空間太陽(yáng)能農(nóng)場(chǎng)工作的基本原理是太陽(yáng)電池在空間站將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為直流電，這一階段的能量轉(zhuǎn)換效率視太陽(yáng)電池的類(lèi)型而不同，一般在20%~40%左右，之后電能轉(zhuǎn)換為微波，輻射到地面被天線接收后再轉(zhuǎn)換為直流電，即經(jīng)歷了光→電→微波→電的轉(zhuǎn)換過(guò)程。JAXA的這篇文章盡管雄心勃勃，但仍需克服很多技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上的問(wèn)題。

遠(yuǎn)距離的WPT包含了激光WPT和微波WPT，這兩類(lèi)都已經(jīng)應(yīng)用到了生活之中，如手機(jī)的無(wú)線充電就屬于IC技術(shù)，而MRC技術(shù)是美國(guó)麻省理工的研究組在2007年提出的，在市場(chǎng)中應(yīng)用的案例已有電動(dòng)汽車(chē)、手機(jī)、無(wú)線傳感器的無(wú)線充電。

這里將這三種技術(shù)列在表中用以比較。：

綜合以上的無(wú)線輸電背景，在最后我稍稍展望一下問(wèn)題中說(shuō)的強(qiáng)電和弱電的未來(lái)。

所謂強(qiáng)電，其實(shí)是一個(gè)通俗的說(shuō)法，泛指的是用于動(dòng)力輸運(yùn)的電能，重點(diǎn)在于其能源供給屬性，并沒(méi)有電壓必須高達(dá)多少的限制。就目前而言，強(qiáng)電的WPT在科學(xué)原理層次上已經(jīng)沒(méi)有什么未解難題，而更多需要的是解決工程上出現(xiàn)的問(wèn)題。這些問(wèn)題匯總來(lái)說(shuō)不外乎以下三點(diǎn)：一、無(wú)線電波傳輸過(guò)程中可能存在的對(duì)生命體的不良影響。二、無(wú)線電波接收和發(fā)射天線設(shè)備的工程技術(shù)優(yōu)化。三、就是由于額外輻射帶來(lái)的功率損耗。

而對(duì)于弱電，更多的是其具有可通過(guò)電子電路使電器實(shí)現(xiàn)被控制和功能化的屬性。因此弱電的無(wú)線輸送廣義上已經(jīng)超出了上述WPT的范疇。廣播電臺(tái)、衛(wèi)星電話、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)都屬于廣義上弱電的無(wú)線輸運(yùn)。強(qiáng)電和弱電這二者在能量輸送的屬性上是完全不同的。

弱電的去電纜化進(jìn)程從無(wú)線電報(bào)開(kāi)始，而強(qiáng)電的去電纜化最根本的問(wèn)題則是如何減少能量運(yùn)輸過(guò)程中的損耗。弱電和強(qiáng)電無(wú)線輸送的結(jié)合，原理上、技術(shù)上都不是難題。而問(wèn)題在于如何發(fā)掘應(yīng)用，場(chǎng)景中能量和信息二者在輸送過(guò)程中需要明確誰(shuí)是載體，誰(shuí)是客體。智能家居未來(lái)的場(chǎng)景需求可能為這個(gè)問(wèn)題的解決提供了思路。一套無(wú)線電力網(wǎng)絡(luò)既可以起到監(jiān)測(cè)、反饋、控制功能，又可以起到能源輸送的功能，即二者互為主體，沒(méi)有側(cè)重。但這就要求了能源的集中管理和更加復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)。

出于對(duì)目前科技進(jìn)步的速度的認(rèn)知，我相信在未來(lái)三十年中，工程上的進(jìn)步會(huì)解決這些問(wèn)題，強(qiáng)電的無(wú)線輸送、強(qiáng)弱電結(jié)合的無(wú)線輸送會(huì)在社會(huì)需求中取得很大的進(jìn)步。未來(lái)科技的發(fā)展將會(huì)更多由工程進(jìn)步和市場(chǎng)需求而導(dǎo)向，新的科學(xué)原理的發(fā)現(xiàn)帶動(dòng)的科技進(jìn)步會(huì)更加罕見(jiàn)。電纜行業(yè)尤其如此。

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