隔空无线充电,来自成都的底层技术为何惊艳世界 | 新经济企业故事荟①

    每日经济新闻 2021-03-15 19:25

    破解“卡脖子”难题,推动科技创新,尤其是基础性研究领域的创新,是迈向科技强国的关键。

    每经记者 谢陶    每经编辑 杨欢

    开栏语

    新经济是资本市场的“仪表盘”,科技创新的“晴雨表”,产业升级的“加速器”,也代表了城市发展的前进方向。

    对各大城市而言,在新的历史机遇期,大力发展新经济,已成为促进高质量发展,重塑竞争优势,迈向世界级城市的要义所在。

    作为全国主流财经媒体,《每日经济新闻》长期关注新经济企业的发展趋势,今天起,我们重磅推出“新经济故事荟”,深度对话新经济代表性企业创始人,探索新经济发展背后的技术趋势,洞察新经济企业反映的城市逻辑。

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    100多年前,纽约,顶尖物理学家尼古拉·特斯拉开始了对无线输电的探索,他在纽约建造起了无线电能发射塔,试图在地球与电离层之间建立起大约8Hz的低频共振,再利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。

    虽然特斯拉的“狂想”未能实现,却见证了人类对无线充电的大胆探索。如今,经过后人不断研究实验,无线充电技术愈发成熟,最初的奇思妙想开始走入现实。

    100多年后,上海,在世界移动通信大会(MWC)这场极具影响力的科技盛会上,由成都斯普奥汀科技为OPPO提供的“蕊磁”隔空无线充电技术惊艳亮相,首次在智能手机实现了十多厘米范围内的隔空无线充电。

    这短短的十几厘米,是近年来国内无线充电领域冲击世界顶尖水平的一个缩影,凝聚了不断探索的科技人的智慧与心血。

    隔空充电究竟是如何实现的?无线充电市场的前景如何?目前又有哪些技术方向?带着这些疑问,《每日经济新闻》记者走进了成都天府软件园,与斯普奥汀创始人兼董事长喻易强展开了深度对话。

    斯普奥汀创始人兼董事长喻易强 图片来源:斯普奥汀供图

    初心

    “希望中远距离无线充电技术在中国诞生”

    实验室里研发人员忙碌地调试着无线充电模组;不算宽敞的会议室桌上零散地摆放着新奇的智能硬件……记者一走进这家位于天府软件园的初创公司就感受到了浓厚的科研气息。

    喻易强一边演示着搭载了“蕊磁”隔空充电技术的智能手机,一边兴奋地向记者介绍起无线充电技术的发展历程以及投身无线充电领域的初心。就像许多科研出身的创业者一样,喻易强的动作沉稳干练,表达迅疾而又准确。

    “我们一直坚信无线充电技术是一个底层的技术,不仅仅只是实现当下有线到无线的转换,它应该放到一个更大的应用场景,真正解决消费电子端和工业制造端的各类问题。”喻易强告诉记者。

    事实上,谈到初心,离不开喻易强在国外的求学和科研经历。

    大学时,喻易强开始学习电子信息工程专业,打下了扎实的理论基础。2001年大学毕业,他选择继续前往英国深造,主要研究领域是电磁场和电磁波技术。之后几年,他顺利完成硕士与博士学业。

    从那时起,喻易强就萌发出一个强烈的愿望——要让中远距离无线充电这项变革性的技术在中国诞生。“我希望通过变革性的技术对社会和世界产生一些影响,这也许就是一种工科生朴素的情怀吧。”喻易强说。

    2010年底,美国国际微波年会召开,全球各路顶尖学者云集。来自麻省理工的学者,用两个一米左右的线圈将一个灯泡隔空点亮,给在场的观众带来极大的震撼。当时的喻易强已经在一所加拿大高校的实验室从事科研好几年,积累了丰富的技术与经验。这场“围观”点燃了隐藏在喻易强心中的火焰——创建自己的团队,向无线充电技术的顶峰进击。

    于是,2011年起,喻易强利用自己多年积累的专业优势与资源,在北美陆续组建起了一个由博士研究生、资深射频工程师、电源工程师为主的研发团队,开启了对当时还属“空白”的技术领域——磁共振隔空无线充电技术的研究。虽然当时磁共振隔空无线充电技术鲜有人知,也几乎没有落地的应用,但根据自身科研经验并反复推演与论证后,喻易强坚信未来充电方式将会被颠覆。

    凭借“摸着石头过河”的智慧与勇气,喻易强和他的研发团队在短短4年时间里攻克了一系列技术难关,形成了系统化的技术成果。“于是,我开始寻找可以将这些技术落地的土壤。”喻易强说。

    成都天府软件园 图片来源:每经记者 张建 摄

    2015年,响应国家对于海外高层次人才科技创新创业的号召,喻易强决定辞去高薪工作,带着研究成果回国创业。

    “其实当时家里人都不太理解我的决定。”虽然当时并没有得到家人的支持,但喻易强回国创业的决心异常坚定,他坚信无线充电技术在国内拥有着广阔的应用场景。

    很快,他将目光瞄准了中国西部。在反复考察后,喻易强2015年带着创始团队和系统化的磁共振无线充电技术研究成果在成都高新区开启了他的创业生涯。公司成立当年即获得成都高新区高层次人才创业启动扶持项目基金。

    事实上,从2011年开始,喻易强每年都会回国两三个月,并陆续参与到成都电子科大的一些国家级科研项目。“当时我就喜欢上了这里的创新创业环境。”他说。

    萌发

    “核心技术才是科技公司的立足之本”

    无线隔空充电技术 图片来源:斯普奥汀供图

    在不到6年的时间里,喻易强带领团队在多个领域实现了无线隔空充电技术的落地。正如斯普奥汀的英文名Sprouting(发芽,萌发)一样,这家公司已经成长为国内无线充电领域一支不可忽视的新生力量,在隔空充电领域更是成为了领军者。

    喻易强告诉记者:“我们的无线充电技术获得了多家头部企业青睐,已经在工业制造、智能家居、智能穿戴、智慧交通、医疗设备等领域落地。”

    隔空无线充电究竟是如何实现的?喻易强介绍:“其工作原理在于‘蕊磁’模组的发射端供电时会产生一个自谐振磁场,当接收端进入该磁场范围内会与发射端一起产生同频共振耦合,从而将发射端的电能以无线的方式耦合到接收端,为设备隔空无线充电。”

    记者了解到,目前“蕊磁”技术取得了多项重大突破:可实现最远1米的无线充电距离;可在一个立体空间范围内一对多地对用电设备高效无线充电、供电;同时也能防水防尘,穿透非金属物质进行电能传输,适应多种恶劣环境。

    “‘蕊磁’技术在充电距离、充电效率、安全性等方面解决了多种应用痛点,是全球首款具有量产可能的手机隔空无线充电模组。”喻易强表示,“我们距离量产只差临门一脚。”

    斯普奥汀在无线充电领域的异军突起,“蕊磁”技术的大获成功,都离不开喻易强团队对于技术创新的不懈追求。与许多低调努力的科研人一样,喻易强坚信只有脚踏实地,掌握核心技术才是科技公司的立足之本。

    他不接受乱喊空泛的口号或是一股脑跟风,他在意的是突破核心技术,真正地解决现实问题。“我们的团队规模虽然只有三十来人,但都是技术精英,我们一心一意钻研无线充电的底层技术,一起经历了不少的风浪。”喻易强说。

    时钟拨回到2017年9月12日,对国内无线充电行业来说这是个里程碑式的日子——苹果发布三款新机全系搭载(接触式)无线充电功能,掀起了智能手机无线充电的潮流。

    “当苹果接触式无线充电的方案出来以后,国内手机厂商纷纷跟风,我们很多同行企业也都调头做接触式方案。那时候国内尚有两三家专注做磁共振无线充电技术的,但迫于内外部压力,包括技术层面和市场经营层面的压力,都做了转型。这对我们造成了不小的冲击。”喻易强回忆道。

    当时,像斯普奥汀一样聚焦磁共振无线充电的公司本就寥寥无几,这个细分领域的上下游链条也不够完善。当大多数企业都“跟风”去做接触式方案的时候,隔空充电技术的发展空间势必遭到挤压。

    许多新入场的厂商依靠购买国外芯片,简单地做一个系统集成,拼命追求功率,大打“价格战”,企图迅速抢占(接触式)无线充电市场。“市面上迅速涌现大量低端的无线充电产品。它们没有核心技术,质量参差不齐,造成了无线充电市场的混乱,给消费者带来了糟糕的体验,也影响了市场的长期良性发展。”喻易强表示。

    而当时正处于创业初期的他面临着经营和研发的巨大压力。在这样困难的时期,喻易强并没有选择跟风转型,挣所谓的“快钱”,而是坚持对于技术创新的信仰,在隔空充电这个细分领域努力深耕。

    在喻易强看来:“科技初创企业、投资者以及市场应该多一点耐心,重视底层专利技术的布局以及核心技术的研发,这样才能避免在关键时刻被别人卡脖子。”

    未来

    “智能化时代,隔空充电将是关键一环”

    成都高新区 图片来源:每经记者 张建 摄

    2020年,无线充电技术在加速向智能手机领域渗透的同时,也不断向着智能穿戴设备,笔记本电脑,汽车等领域拓展。一加手机创始人刘作虎认为:“无线充电现在旗舰机上是一个趋势,也将是整个消费电子行业的趋势。”

    在经历过前几年的“野蛮生长”后,无线充电行业产业链日益成熟,业内公司纷纷加码投资,挺进这片“新蓝海”。

    法国市场研究与战略咨询公司Yole Development预计,到2024年,支持无线充电的智能手机每年出货量将超过12亿台。IHS也认为全球无线充电市场规模将从2015年的17亿美元增长至2024年的150亿美元(上千亿人民币),年复合增长率达到27%。

    喻易强认为,未来智能化的世界将以AI、物联网、云计算、无线通信为基础构建而成,但这一组合仍缺失了重要的一环,即电能供给。隔空无线充电将补足这关键的一环,它是未来的趋势,必将占据巨大的市场份额。

    记者观察到,国内无线充电行业的高速发展离不开行业标准的逐渐统一。目前,无线充电领域基本明确了三大标准。第一种是紧密耦合方式(电磁感应式),代表有WPC无线充电联盟的Qi标准。目前,主流的消费级电子产品几乎都在跟进该标准;第二种是磁场共振方式,代表有AirFuel联盟的标准,主要针对工业制造领域;第三种是非耦合的方式(Uncoupled)。

    喻易强表示,“未来这些标准下的技术将会并驾齐驱,在不同的应用场景互为补充。”

    值得一提的是,2月19日,工信部发布了《无线充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定(征求意见稿)》,提出自2022年1月1日所有生产、进口在国内销售、使用的移动和便携式无线充电设备额定传输功率要求不超过50W。

    在喻易强看来,新的征求意见稿释放出一个非常重要的信号——国家层面开始关注无线充电领域,确定工作主频和功率,不断促进这个细分领域的规范化。而50W的功率限制也符合斯普奥汀在磁共振上坚持的研发方向:不一味增大功率,而是更注重安全性与应用场景。

    谈到未来的发展方向时,喻易强告诉记者:“虽然一直在和消费电子领域的头部企业合作。但相比消费电子领域,工业制造行业的无线充电场景或许才是真正的刚需。”

    他介绍,例如在以安全为重中之重的施工工地,塔吊可视化设备无线充电改变了过去人工攀爬塔吊更换监控设备电池的场景。同时由于隔空无线充电属于非接触式充电方式,也不会有电线困扰及短路隐患,极大地降低了安全事故发生率。

    记者了解到,作为“成都智造”的代表企业,斯普奥汀虽然扎根于成都,但其投资方、供应商和下游客户主要集中在深圳、上海等沿海城市。喻易强表示:“这里真正做系统集成、硬件落地的企业还是比较少。接下来,我们希望能够得到更多本地投资机构关注,同时可以探索更多跨领域的合作。”

    对于未来,喻易强有着明确的规划——聚焦于消费电子领域和工业制造端基础上,不断探索细分场景。他深知,打磨技术是一个漫长的过程,而掌握核心技术无疑是在无线充电领域这片“新蓝海”乘风破浪的关键。

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    1本文为《每日经济新闻》原创作品。

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