无线输电如何助力构建韧性社会

• 采用电磁感应、微波或激光的无线供电技术可减少基础设施和维护需求，同时实现灵活、自动化的能源输送。

• 自2022年起出台的政府框架为工业无线供电开放了特定频段。

• 近期突破表明，系统正朝着稳健、耐候的方向发展，有望为无人机供电、支援灾区，甚至从太空获取能源。

无线输电技术正在重塑社会供应和管理能源的方式。从为个人设备充电，到为家庭、办公场所和工业设施供电，电力传统上是通过有线连接输送的。

尽管这一系统长期支撑着经济和社会活动，但它依赖大量人力和复杂的基础设施：用户必须手动连接设备，布线需要安装和更新，而老化的设备则需要持续维护。

无线充电利用电磁感应、微波或激光的无线充电提供了另一种模式。通过在无直接物理连接的情况下传输能量，它为减轻运营负担提供了一种途径，同时使供电系统更加灵活且具备适应性。

其潜在应用范围十分广泛。除日常电子产品外，无线供电还可支持工业机器人、自动化运输系统，甚至电动汽车（EV）。在充电基础设施仍是关键挑战的电动汽车领域，无线供电尤其引发了关注。

在劳动力挑战中取得进展

2024年，美国印第安纳州展示了一条无线充电高速公路，车辆在行驶过程中即可自动充电。此类创新有望减少对固定充电站的依赖并提升用户便利性，从而促进电动汽车的普及。

日本的国内情况凸显了这些发展的重要意义。该国因人口结构变化而长期面临劳动力短缺。截至2025年1月，53.4%的企业表示全职员工短缺，30.6%的企业表示非正式员工短缺。

负责安装和维护电网的受训“电力工人”数量也已下降至高峰水平的约60%。这加剧了对以减少维护基础设施所需人力为目标的解决方案的需求。

监管修订加速普及

作为回应，日本工业环境中所用的空间无线输电系统日益受到关注。这些系统可在最远10米的距离内无线传输电力。

2022年，总务省制定了监管框架，适用于920兆赫（MHz）、2.4吉赫（GHz）和5.7 GHz频段，允许在规定条件下进行室内部署。

因此，在布线困难或成本高昂的场所，如工厂、物流枢纽和护理设施，其应用范围有所扩大。目前潜在应用包括传感器、自动输送机和远程监测设备，并且在工厂自动化和物流领域的使用日益增多。

日本无线供电的拓展

Aeterlink等公司已展示了将无线供电集成到制造业机械臂的传感器以及楼宇管理系统中的能力。据总务省估计，到2030年，国内无线供电市场规模可能增长至1685亿日元，到2040年则可能达到8418亿日元。

更多进展正在涌现。相关讨论正在进行中，旨在提升安装灵活性，并扩大其在小功率920 MHz系统中的应用。

与此同时，5.7 GHz频段的创新正由Space Power Technologies等初创企业引领。该公司开发了一种基于微波的无线供电系统“Power Gate”，能够在最远两米的距离内传输32瓦功率。

在2025年大阪—关西博览会上，该公司展示了在无任何有线或电池供电的情况下，从一米外操作设备。

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迈向远距离、耐候性强的系统

相关研究也在推进，旨在开发受环境条件影响较小的远距离无线供电系统。

2025年9月，日本电信公司日本电信电话公司（NTT）与三菱重工宣布在激光输电方面取得里程碑式进展，实现了全球最高的传输效率。

通过在气流和温度条件变化的情况下稳定激光强度，他们成功以15%的效率将能量传输了一公里。未来的应用可能包括为无人机供电、在灾害期间提供应急电源，并最终将太空中产生的能量传输到地球表面。

可持续发展与韧性的基础

无线供电的发展为应对多项结构性挑战提供了新思路，these挑战包括劳动力短缺、基础设施老化以及日益加剧的气候相关风险。无需大规模新增布线即可灵活输送电力，有助于提升工业运营效率，并在危机时期增强能源韧性。

随着无线供电技术持续发展，它们有望助力建设更具可持续性、适应性和韧性的社会。