【观点】无线VS太阳能：充电技术哪家强？

　　OFweek太阳能光伏网：随着太阳能转换效率的逐步提高，越来越多的人将太阳能电池与随地充电的移动充电应用联想到了一起——火极一时移动电源概念就是如此，甚至为此造就了一位新首富。那么，有没有其他充电方式能与之竞争呢？或许，我们可以关注一下其他人的观点……

　　1太阳究竟有多少能量

从小我们就知道，太阳能是我们星球的能量之源，现在我们使用的风、煤、石油都和太阳有密切的关系。没有太阳，也就没有地球的芸芸众生。不过我们对太阳能的开发远远不够，今天我们就提出一个问题，太阳能为移动设备充电靠谱吗？首先我们知道，太阳能肯定是能充电的，给移动设备充电也没有技术上的障碍。比如说笔记本产品，给笔记本加一个电池板和稳压器就行。今天要讨论的问题则是这种充电方式能否具有实际的意义呢？让我们用数据来说明。

　　▼太阳究竟有多少能量

那么太阳光里究竟有多少能量呢？从宏观上来讲，肯定是让人惊讶的数字。具体到现有的单位上是这样的：太阳常数为1368w/m2。目前的笔记本功耗是多少呢？如今随着技术的进步，笔记本的能耗越来越低，比如一些超极本的能耗仅仅10w/h多一些，这样1m2收集到的太阳能，可以让这样的笔记本工作100个小时左右，这个数字是不是非常的惊讶？即使我们把笔记本的功耗提升到100w/h，这样太阳能依旧可以让笔记本工作10个小时。

　　太阳常数相对稳定（受黑子影响%）

看到这里，可能有的网友会觉得：哇，太阳能充电靠谱呀！其实我们还是忽略了两个问题。第一就是这是理想状态的数据计算。太阳常数的确是1368w/m2（会稍微变动），但是日常的生活中，我们无法得到这样的日照条件。即便是在赤道地区，晴空万里的条件下，我们通常也只能得到1000w/m2左右的能量，而且这样的光照条件仅仅可以维持一个小时左右。

　　电池板的面积非常的重要

其次我们还忽略了一个问题，那就是这是1平米所接收到的太阳能。我们使用的移动设备，却并没有这样的面积来放置太阳能电池板。手机就不用说了，笔记本大一些，假设是14英寸电脑，长宽为350mm和245mm，其可以放置太阳能电池板的表面积约为0.087平方米，这样我们以赤道地区的数据来计算的话，太阳能可以给一款14英寸的笔记本提供的全部能量为：

　　1000w/m2×0.087m2=0.087Kwh

那么如果按照超极本10w的功耗计算，工作八个小时也是需要0.08Kw（80w），这样正午赤道的太阳能一小时的电脑可以让14英寸的笔记本工作大约8个小时，这样的数据是不是挺吃惊的？不过我们还没有考虑一个非常的重要的问题，那就是目前的太阳能电池转化的效率。

2目前的转化率靠谱吗

▼目前的转化率靠谱吗

我们知道在能量转化中，很多能量都是要被浪费的。比如在投影机中，超高压汞灯70%的能力被转化成对于投影机没有用处的热能散发掉了。用于投影成像的光能仅仅有30%左右，可见能量的耗费是不能忽略的问题。太阳能电池板也是如此，其可以收集到太阳能，但是转化率仅仅为20%左右，如今在一些特殊的领域，转化率可以达到30%左右，但是这样的太阳能电池板的体积很大，不适用于移动设备。

　　转化率是电池板的痛点

因此我们就按照20%的转化效率来计算，那么上面的公式就可以继续的深化：

　　1000w/m2×0.087m2×20%=0.017Kwh

通过上面的计算，我们可以知道目前的太阳能电池板，大约一小时最高可以给14英寸的笔记本充电17W的电能，考虑到阳光不足的因素，17w已经是峰值的水平。对于超极本来说，这样的能力大约可以维持一个小时的工作。也就是说，使用人员需要充电一个小时，工作一个小时。当然你只能是轻度工作了，如果要使用大型程序，很可能笔记本20分钟就没有电了。

　　世界上有这样的产品

那么这样的效率，对于手机等产品来说，几乎是失去了意义。因为手机几乎没有可能实现大面积的太阳能接收，因此那些期望iPhone未来可以太阳能充电的同学，就可以洗洗睡了。不过对于笔记本来说，如果我们增大接收面积，是不是还是可以接受的呢？我们继续讨论这个问题。

3太能电池板怎么安置

▼太能电池板怎么安置

笔记本是可以折叠的，可以增加一倍的面积来接收太阳能。采用折叠的方式，也有更多的可能。这样我们每个小时就可以接受到不超过100w的电能。但是这样牺牲很多的东西才可以实现。笔者在淘宝搜索了一下大约面积的太阳能电池板，其重量在2kg的水平。这样的重量几乎和笔记本一样重要了。因此采用双面充电的太阳能电池板，笔记本肯定就没有便携性。

　　太阳能充电毯或许更合适

此外双面太阳能电池板的设计，也会给笔记本的外观设计带来极大的挑战。键盘的部位肯定是不能安装电池板的，在笔记本的底部和顶部安装，容易磨损电池板。并且太阳能电池板的材质，也会让笔记本非常的难看，这样的笔记本谁会买？

　　如此安置就失去了便携性

为此研究者将试图太阳能电池板安装在屏幕的后端。这项新型太阳能充电技术是京瓷与法国Sunpartner公司一同合作研发的，其太阳能电池板是安置在智能手机屏幕的触控层与显示层之间，并且还是透明的，透光率可达到90%，这样一来就不会影响屏幕显示效果。这样的设计很聪明，尽管目前我们还不知道该电池板的转化率，但是即便达到了100%(没可能），其也仅仅可以一小时充电80w而已。

笔者觉得这样的技术，用于普通的屏幕显示，很明显没有前途。

4穹顶之下别忘记雾霾

▼穹顶之下别忘记雾霾

既然说到太阳能的问题，雾霾的问题不能不提。PM2.5是引起雾霾的主要原因，其实PM2.5就是颗粒很小的尘埃，人眼可以看到的最小尘埃，也要比pm2.5大上20倍。不过PM2.5是可以折射阳光的，这样就严重了降低太阳能的利用率。在晴空万里下，1000w/m2的能量，可能在雾霾的影响下，仅仅只有几百的存量。如果按照目前的雾霾天数来看的话，太阳能充电，更是非常的不靠谱了。

　　雾霾折射太阳光

其实笔者认为，雾霾的治理还是有很大的希望的。通过发达国家的经验，我们可以发现雾霾的治理，在10年内就可以有很大的成效。油品的控制，能源结构的调整，法律的完善等等，都是可以尝试去改变的，因此雾霾并不会永久的影响太阳能的利用，本质的问题还是电池板转化率的问题。

　　太阳能给移动设备充电不靠谱

以目前的技术来看，短时间内将电池板的转化率快速提升，希望并不大。此外还要考虑到电池板外在形式的改变，因此可谓是双重的困难。将太阳能充电用于耗电量极大的移动设备，暂时没有现实的意义。当然太阳能电池板依旧可以应用在其它显示领域，比如耗电极低的电子墨水屏幕，未来和电池板的结合，也并不是没有可能的。

目前来看，针对现有的移动设备，更加的靠谱的还是无线充电技术的发展。

5还是无线充电更靠谱

▼还是无线充电更靠谱

目前主流的无线充电利用的是磁共振的原理。这话技术源于无线电力输送的研究。利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷，线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振，实现电能高效传输的技术。这样就可以免去线材的困扰，在空气中实现无线充电。这种技术和太阳能充电一样，不需要被拴在在某个地方。相比于太阳能充电，无线充电具有更好的操作性。

　　无线充电原理图（来自网络）

无线充电最先应用在手机之上。比如LG就在旗舰G3上采用了Qi标准的无线充电技术。目前的主流标准有四种，包括Qi，PMA，A4WP，即将面世的Apple Watch也有自己的无线充电标准。其中Qi和PMA互相兼容的标准。虽然尚未统一，但是无线充电的发展势头非常的好。

　　支持无线充电的产品会越来越多

目前的手机品牌中，除了LG以外。诺基亚Lumia 920坚持无线充电。三星手机也在旗舰系列上保留着为无线充电预留的金属触点。相信未来中国的小米以及魅族等品牌，也不会无视无线充电技术，一旦技术成熟，大规模的应用就会展开。相比于太阳能电池板，无线充电只要手机内安装接收器即可，因此对于手机整体的设计，没有什么大的影响。

6无线充电多人能用吗

▼无线充电多人能用吗

随着快速充电以及无线充电技术的发展，未来或许电池技术发展缓慢，但是充电形式的变化，也将改变移动设备续航不足的困境。无线充电可以多人应用，在一定的区域内，可以满足多人的充电需求，原理和目前的WIFI差不多。不过这是未来的状态，目前无线充电还是分为贴近式的充电，以及非接触式的充电两种形式，因为两者使用的充电原理不同。

　　无线充电可以共享（图片来自网络）

我们可以看到，无线充电技术，虽然解决不了野外充电的问题。但是大多数人使用移动设备，还是处于文明区域。大规模的诉求，必然会促进无线充电的发展。而太阳能充电，由于客观条件的限制，在移动设备充电的进程中，不会有什么太重要的角色。的确，太阳能可能更加的可靠，但是特别耐摔的诺基亚手机一样被淘汰了。

无线充电技术才是未来

全文总结：

我们先从数据分析来阐明了，太阳能充电，其实并不能满足移动设备的电力需求。即便是技术突破，电池版效率突飞猛进，但是太阳能可以达到的巅峰能量依旧是有限的。移动设备的续航问题，还是得靠无线充电来解决。目前无线充电的标准还不统一，但是这样并没有什么问题。在电子行业，很多技术成熟前，都有不同的标准在竞争。笔者认为无线设备续航的未来有两条路，第一就是电池技术在石墨烯等材料的刺激下，有较大的进步；第二就是快速充电结合无线充电技术的快速发展。