无线充电可以更广泛地称为无线输电。不用电线就可以输电，在许多方面都有十分重要的应用价值，甚至可以极大地改变未来世界的面貌。那么到目前为止，怎样的技术可能做到这一点？
电磁感应就是无线输电
说到短程电力传输的方法，其实一点不神秘，我们在中学课本上就都学过了，那就是电磁感应。
早在1831年，迈克尔·法拉第就发现了磁与电之间的相互联系和转化关系。只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。电磁感应无线输电就是在发送端和接收端各有一个线圈，初级线圈上通一定频率的交流电，根据电磁原理可以在线圈的周边形成一个交变的磁场空间，根据电磁感应原理在次级线圈中产生一定的电流，电能可以隔着很多非金属材料进行传输，从而将能量从传输端转移到接收端。
电磁感应传输功率大，效率高，能达几百千瓦。最早的无线充电方式都是使用线圈感应技术，由于感应技术的限制，充电器和设备只能在很近的距离，并且摆放位置极为苛刻才能完成充电。这种方式传输距离上限是10厘米，一般适用于为小型便携式电子设备供电。
2007年，微软亚洲研究院设计和实现了一种通用型无线供电桌面，随意将笔记本电脑、手机等移动设备放置在桌面上，即可自动开始充电。
共振传输把距离提高到米级
电磁感应输电传输距离过短，显然不能令人满意。那么，有没有什么更好的办法呢？
2007年6月，美国麻省理工学院的马林·索尔贾希克研究小组宣布，利用电磁共振技术成功点亮了一个距离电源约2米远的60瓦电灯泡，电能传输效率达到40%。该项技术的发布，引起世界范围内磁谐振无线输电装置的研发热潮，德国、日本、新西兰等国家很快跟进了这方面的研究。
电磁共振式也称为近场谐振式，由能量发送装置和能量接收装置组成，当两个装置调整到相同频率，或者说在一个特定的频率上共振时，它们就可以交换彼此的能量，其原理与声音的共振原理相同，排列在磁场中的相同振动频率的线圈，可从一个向另一个供电。
共振传输的距离比普通感应式更远一些，而且充电时不必担心非绝缘的金属材质干扰（电磁感应输电需要手机背部材质不能为金属），被认为是将来最有希望广泛应用于电动汽车无线充电的一种方式。
不过，共振传输充电技术仍然受到传输距离的限制，充电设备只能和充电器距离很近，最多大约3至4米。为了提高无线传输距离，人们又开发了射频电能传输技术，它是通过功率放大器发射射频信号，然后通过检波、高频整流后得到直流电，供负载使用。射频电能传输距离较远，能达10米，但传输功率很小，为几毫瓦至100毫瓦。这种无线输电方式可为手机、MP3、汽车配件、体温表、助听器及人体植入仪器等提供无线电力传输。
长距离输电要靠微波和激光
无线输电能不能输送得更远一些？这是人们努力的方向，在技术原理上也找到了基本的形式，只是要把它化为真正的实际还有艰苦的路程。
从原理上说，远程电力传输可利用微波或激光形式来实现。微波或激光发射到远端的接收天线，然后通过整流、调制等处理后使用。
微波电能传输是将电能转化为微波，让微波经自由空间传送到目标位置，再经整流转化成直流电能，提供给负载。微波已广泛应用于微波炉、气象雷达、导航和移动通信等领域。微波电能传输适合应用于大范围、长距离且不易受环境影响的电能传输，如空间太阳能电站、低轨道和同步轨道卫星供电等。
激光电能传输是利用激光可以携带大量的能量，用较小的发射功率实现较远距离的输电。激光方向性强、能量集中，不存在干扰通信卫星的风险，但障碍物会影响激光与接收装置之间的能量交换，射束能量在传输途中会部分丧失。
2015年3月，日本宇宙航空研究开发机构宣布，研究人员利用微波将1.8千瓦电力以无线方式，精准地传输到了55米距离外的一个接收装置。日本三菱重工集团也宣布，其科研人员将10千瓦电力转换成微波后输送，其中部分电能成功点亮了500米外接收装置上的LED灯。三菱重工表示，这一技术将会被用于太空太阳能发电系统。
去年10月传来消息，俄罗斯火箭宇航能源公司的科研人员，在1.5公里的距离上利用激光束成功实现了为手机无线充电，在远距离无线输电技术上取得巨大进展。在这次实验中，俄罗斯火箭宇航能源公司的科研人员，把激光装置放置在莫斯科郊外一幢楼的六层，在另外一幢楼的顶部安装了直径10厘米的激光接收器，该接收器借助一特殊设备将激光能量转化为电能，这一特殊设备与手机充电器连接。实验中，无线充电的距离达到了1.5公里。
研究人员还介绍说，该实验的最终目的不是为手机充电，而是实现在太空中为各类航天器进行无线充电，比如，在国际空间站上为俄罗斯“进步”号货运飞船充电，而它们之间的距离在1000米至2000米之间。目前的光电转换器效率已经达到60%，因此，利用激光装置从一个航天器向另外一个航天器传输电能非常有效。
史海回眸
百多年前“突发奇想”
尽管无线输电技术在今天看来属于前沿新兴科技，但早在一百多年前，“无线输电之父”尼古拉·特斯拉就对无线输电展开过探索。
1899年，特斯拉在纽约建造了无线电能发射塔，他构想的无线输电方法，是把地球作为内导体、地球电离层作为外导体，通过放大发射机以径向电磁波振荡模式，在地球与电离层之间建立大约8Hz的低频共振，再利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。然而，特斯拉的无线输电构想并没有得到实现。
柳暗花明
无线充电拯救电动汽车？
无线充电对手机、电脑、相机等电子产品而言，只是个锦上添花的新功能，但对电动汽车产业的影响将是革命性的，有可能是启动整个电动汽车市场的关键。
电池续航能力一直是电动汽车产业快速发展的羁绊，在电池技术短时间无法突破时，改进充电模式就成为另一个突破方向。2012年，美国斯坦福大学首次提出“驾驶充电”概念，为电动汽车充电提出了新的解决方案，这意味着电动汽车可不必停下来充电而无限地跑下去。
设想一下，如果有一天，人们边开车边充电（需在道路设置无线充电装置）、停进车库按下按钮也可以充电。届时，这种动态充电与静态充电结合的电动汽车，将变成不折不扣的“傻瓜”车。
未来大观
太空发电站成败 关键看无线输电
为了摆脱地球环境和能源危机，1968年美国工程师彼得·格拉泽提出空间太阳能发电概念，其构想是在地球外层空间建立太阳能发电基地，通过微波将电能传输回地球，并通过整流天线把微波转换成电能。
研究人员计划在太空建一座太阳能发电站：将一些地球卫星送入距地面3.6万公里高的同步轨道上，卫星上的光电板将太阳的光能转换为电能，然后将电能用微波的形式传送到地球表面。太空上的光电板平均每平方厘米可以接收140毫瓦的光能，为地球表面光能接收效率的8倍。而且在太空，光能的接收不受昼夜、阴晴和季节变化的影响。
毫无疑问，无线输电技术对于空间太阳能发电站的实现有着至关重要的作用。据报道，日本三菱重工集团计划在2030年至2040年，运用微波输电技术将太空的发电装置获得的电能通过微波向地面传输。据估算，如果使用直径两三千米的巨大太阳能电池板进行太空发电，将能达到一台常用的百万千瓦装机容量的核电机组发电水平。
