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編者按:在許多人眼中,無線充電免去了充電線的煩擾,只需要把手機(jī)放在無線充電器上就能充電。對于晚上喜歡躺在床上玩手機(jī)的用戶而言,一般不到犯困的地步是不會(huì)放下手機(jī)的,這時(shí)候再去插上數(shù)據(jù)線,就更是一種負(fù)擔(dān)。相比之下,伸出胳膊直接把手機(jī)放在床頭柜的無線充電器上,就異常方便。然而,這篇原題為Wireless Charging Is a Disaster Waiting to Happen的文章,作者Eric Ravenscraft在文章中提到了無線充電的電能損耗問題,并且還引出了更深層次的環(huán)境問題,希望對你有所啟發(fā)。
圖片來源:Apple
無線充電在現(xiàn)代智能手機(jī)中越來越普遍,甚至有猜測稱,蘋果可能在不久的將來取消充電接口。相比于用線纜插入手機(jī)充電接口,直接把手機(jī)放在無線充電器上這種更加方便的做法,卻會(huì)產(chǎn)生可能令人震驚的環(huán)境成本。
據(jù)寫作閱讀平臺Medium科學(xué)專欄OneZero以及美國著名IT產(chǎn)品拆解網(wǎng)站iFixit的最新計(jì)算,無線充電比線纜充電的效率要低得多,以至于這項(xiàng)新技術(shù)的廣泛適用,可能需要在全球范圍內(nèi)建造數(shù)十個(gè)新的發(fā)電廠(除非制造商能找到其他方法來彌補(bǔ)電能消耗問題)。
就無線充電這個(gè)概念而言,它字面意義就讓人聽起來很有吸引力。你只需要把手機(jī)放在無線充電器上,就可以開始充電。你不需要擔(dān)心充電端口的損耗問題,并且這種充電器甚至可以內(nèi)置在家具中。
雖然在某種程度上,所有的充電方式都或多或少有些能源損耗,但與線纜充電方式相比,無線充電器會(huì)損失更多電能。如果手機(jī)沒有對準(zhǔn)無線充電器線圈的話,其充電效率還會(huì)更低,這是一個(gè)令人震驚的常見問題。
為了進(jìn)一步了解真實(shí)環(huán)境中使用無線充電與線纜充電時(shí)各自損耗的額外電能,我用手上的谷歌Pixel 4手機(jī)對多個(gè)無線充電器以及手機(jī)原廠充電線纜的充電效率進(jìn)行了測試。為了獲得更精確的數(shù)字,我在無線充電器與充電插座放置了一個(gè)高精度功率計(jì)來測量功耗。
(本文轉(zhuǎn)載自36氪,如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除)
通過測試,我發(fā)現(xiàn)無線充電比線纜充電平均多消耗了約47%的電量。
在線纜充電的情況下,將手機(jī)從完全沒電的狀態(tài)充至100%滿電狀態(tài),平均需要消耗14.26瓦時(shí);而在無線充電的情況下,平均需要消耗21.01瓦時(shí)。這樣一來,如果為了圖方便使用無線充電的話,就會(huì)多消耗47%的電能。
另外,手機(jī)在無線充電器上的擺放位置,也將在很大程度上決定充電效率。
使用Yootech無線充電器時(shí),沒有對準(zhǔn)無線充電器線圈的界面提示:再次對準(zhǔn)手機(jī),以激活無線充電功能。
在測試中,我使用的Yootech牌扁平圓盤設(shè)計(jì)的無線充電器很難對準(zhǔn)線圈。起初,我計(jì)劃盡可能地對準(zhǔn)線圈,從而準(zhǔn)確地測量功耗;然后,在故意不對準(zhǔn)的情況再次測試,以此來檢測這兩種情況下的差異。
然而,在后續(xù)某次測試中,我發(fā)現(xiàn)手機(jī)根本沒有充上電,但它看起來明明是對準(zhǔn)了線圈的。
隨后,當(dāng)我嘗試微調(diào)的時(shí)候,我發(fā)現(xiàn)正常充電和完全不充電的擺放位置之間的差距,甚至需要用毫米來衡量。如果沒有直觀的參考物,幾乎就無法判別。如果沒有仔細(xì)對準(zhǔn),手機(jī)無線充電可能就會(huì)消耗更多的電能,并且更令人討厭的是,最后可能一點(diǎn)電都沒有充進(jìn)去。
使用Yootech無線充電器對準(zhǔn)后的界面提示:無線充電中,已充電88%,達(dá)到滿電狀態(tài)仍需1小時(shí)8分鐘。
第一次用Yootech無線充電盤來測試時(shí),那個(gè)時(shí)候我還沒有搞明白如何對準(zhǔn)線圈,最終充滿電消耗了25.62瓦時(shí),比一般線纜充電消耗的電能多了80%。
在此之前,雖然我也從網(wǎng)上了解過關(guān)于無線充電的未經(jīng)證實(shí)假設(shè),但通過親身測試,在不考慮線纜充電的情況下,由于手機(jī)沒有對準(zhǔn)無線充電器,結(jié)果導(dǎo)致消耗的電能翻了倍。
谷歌官方Pixel Stand無線充電器,可能得益于其圓形底盤加橢圓形支撐架的設(shè)計(jì),在充電效率方面的性能更佳。由于手機(jī)底座是平放的,因此在無法對準(zhǔn)線圈的情況下只需要左右微調(diào)(像Yootech等圓形底盤式無線充電器,無法對準(zhǔn)的情況下,各個(gè)方向的調(diào)整都有可能)。
谷歌Pixel Stand無線充電器的充電提示:無線充電中,已充電16%,達(dá)到滿電狀態(tài)仍需2小時(shí)。
谷歌Pixel Stand無線充電器的充電提示:對準(zhǔn)手機(jī),手機(jī)充電速度更快。
值得再次提及的是,使用Pixel Stand無線充電器進(jìn)行充電,是否能對準(zhǔn)的差距可能也需要用毫米來辨別(如以上兩圖所示),但即便是沒有對準(zhǔn),Pixel Stand無線充電器也能為手機(jī)充電,只不過充電速度相對較慢,耗電量更大。
總的來說,支撐架式的設(shè)計(jì)更有助于對準(zhǔn)線圈,并且不需要太多的人工調(diào)整,但相比于線纜充電的方式,它多消耗的電能比例仍然有39%之多,平均消耗19.8瓦時(shí)。
除此之外,如果在沒有成功充電的情況下,兩個(gè)無線充電器都會(huì)消耗少量的電能,平均每小時(shí)約 0.25瓦時(shí)。雖然聽起來似乎不多,但一天24小時(shí)它就會(huì)消耗大約6瓦時(shí)。
相比之下,在測試中,普通的線纜充電方式?jīng)]有發(fā)現(xiàn)任何電能損耗的情況。
雖然無線充電可能會(huì)比線纜充電方式消耗更多電能,但往往都可以忽略不計(jì)。
相比于用線纜充電來充滿一部手機(jī),無線充電額外消耗的電能,僅相當(dāng)于一個(gè)LED燈泡幾個(gè)小時(shí)的耗電量。然而,從規(guī)模上來考慮的話,它可能就會(huì)導(dǎo)致環(huán)境問題。
“在我看來,在電力消耗方面,對于我自身需要支付多少電費(fèi)的問題,我認(rèn)為這并不值得一提。”iFixit首席執(zhí)行官凱爾·韋恩斯(Kyle Wiens)告訴OneZero記者說,“但是,如果突然之間,超過30億部智能手機(jī)充電都會(huì)額外消耗50%的電能,那這就會(huì)增加一大筆費(fèi)用。因此,這就是一個(gè)值得關(guān)注的社會(huì)問題了。”
為了進(jìn)一步了解這種規(guī)模下的有關(guān)參數(shù)情況,在iFixit的幫助下,我們計(jì)算了地球上所有智能手機(jī)用戶都改用無線充電后的額外電能消耗。當(dāng)然,這并不是會(huì)立即發(fā)生的事情。不過,即便是30年前,我們也很難相信地球上有35億人都隨身攜帶著智能手機(jī)。
“通過我們的計(jì)算,如果無線充電保持100%充電效率的話,為了單次讓35億部智能手機(jī)充電至滿電狀態(tài),大約需要73個(gè)煤電廠不停歇地運(yùn)作一整天。”iFixit科技作者亞瑟·史(Arthur Shi)告訴OneZero記者說。
然而,如果這些用戶沒有對準(zhǔn)無線充電線圈,導(dǎo)致充電效率有所損耗的話,這個(gè)數(shù)字還會(huì)進(jìn)一步增長。“如果無線充電效率只有50%,那前述的煤電廠數(shù)量就會(huì)翻番至146個(gè)。”亞瑟·史補(bǔ)充說。
當(dāng)然,這只是粗略的估計(jì)。用為智能手機(jī)充電所需的煤電廠數(shù)量來衡量電耗,有點(diǎn)像衡量運(yùn)輸幾十個(gè)人需要多少輛汽車。至于這個(gè)問題的答案,它也許需要十幾輛雙座敞篷車,或許只需要一輛大巴就足夠了。
上述數(shù)據(jù),是亞瑟·史基于美國現(xiàn)有大多數(shù)煤電廠相對較小的50兆瓦機(jī)組容量而計(jì)算的。如果換做是超過2000兆瓦機(jī)組容量的大型煤電廠(美國境內(nèi)符合條件的煤電廠僅有29家),那就前述煤電廠的數(shù)量就會(huì)大幅下降。
然而,更宏觀的問題依然存在:如果地球上每個(gè)智能手機(jī)用戶都改用無線充電器的話,這必然會(huì)對全球電網(wǎng)造成不容忽視的影響。
雖然蘋果和谷歌等科技巨頭都在宣稱其制造的手機(jī)多么環(huán)保,但電力消耗的問題依然存在,并且這個(gè)問題基本上沒有得到重視。
“他們應(yīng)該考慮的是,其制造的產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中所產(chǎn)生的碳排放。”韋恩斯說,“整個(gè)生命周期,即涵蓋了其產(chǎn)品連接電源后所產(chǎn)生的一切電耗,其中就必須包括因無線充電器充電效率低下而導(dǎo)致的用電耗損。”
為了更好地解決無線充電器可能導(dǎo)致的額外電耗問題,這些公司也不是沒有應(yīng)對方案。
制造商可以在手機(jī)設(shè)計(jì)上下功夫,如果線圈沒有對準(zhǔn)的話,就禁用無線充電功能,這樣就可以避免因?yàn)橐晃兜刈非笥押玫挠脩趔w驗(yàn),而忽略充電低效的問題。
或者,制造商還可以在無線充電器上下功夫,確保手機(jī)和無線充電器能夠精確對準(zhǔn)。當(dāng)然,他們?nèi)匀豢梢蕴峁┝硪环N傳統(tǒng)選擇,即保留傳統(tǒng)的線纜充電方式。這也就意味著,傳聞所稱的蘋果未來計(jì)劃取消充電接口這一計(jì)劃,暫且就需要再等一等了。
最后,針對在無線充電這一方面所損耗的額外電能,科技公司還可以通過某些措施從其他方面來抵消。
無線充電,只是環(huán)境問題中的一個(gè)小環(huán)節(jié)。縱觀谷歌和蘋果等主流手機(jī)制造商發(fā)布的環(huán)境報(bào)告,你會(huì)發(fā)現(xiàn),其中只簡單地提及了能源效率問題,完全沒有提到其制造的無線充電器對環(huán)境所產(chǎn)生的影響。
要想提高能源效率,這些科技公司實(shí)際上能夠找到許多解決方案,以減少對電網(wǎng)產(chǎn)生的壓力。在無線充電這個(gè)概念得到更徹底的審查之前,如果我們都堅(jiān)持使用傳統(tǒng)的線纜充電方式,這個(gè)世界可能會(huì)更加美好。
譯者:俊一
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