九峰山实验室GaN系列成果三
近日，九峰山实验室基于自主研发的氮化镓（GaN）器件，成功构建起动态远距微波无线传能系统，并在20米范围内实现对无人机的动态无线供能示范验证。该技术突破了传统无线充电的距离限制，解决了接收端功率波动与能量转换效率低的难题，为物流、农业、工业4.0、智能家居等领域提供了创新性技术储备，标志着我国在高频高功率无线传能领域的探索迈入新阶段。
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九峰山实验室微波无线传能系统，在20米范围内实现对无人机的动态无线供能示范验证
微波无线传能是一种无线能量传输方式，它通过电磁波远距离传输能量，具备构建全域能源网络的巨大潜力。这项技术在多个领域具有潜在的应用价值，包括但不限于远程充电、工业4.0、空间太阳能电站系统、通信、物联网、应急救灾装备能源保障、医疗等领域。
此前，微波无线传能技术系统传输效率低，亟须开发高效率的收端模块、发端模块和天线技术。九峰山实验室成功实现高性能GaN SBD（肖特基势垒二极管）器件的自主研发，创新性提出"动态匹配+高精定位"双模控制策略，完成动态无线充电示范验证，形成多项发明专利集群，实现全链条自主创新，形成“器件升级-技术革新-国际引领”的链式效应。
#产业应用解读 人类对能量自由传输的追逐，贯穿着整个文明进程。早在19世纪末，著名科学家特斯拉就提出了无线电能传输的构想。历经一个多世纪的材料革新与理论突破，微波无线传能技术可实现动态远距的能量输运，这项技术有望改变电力的使用方式，让电能传输像手机通信一样摆脱线路束缚。 无线传能技术的应用范围广泛，包括但不限于以下几个方面： 01 智慧城市——续航跃升 低空经济领域，电网巡检无人机可沿输电网络自主巡航，通过微波供能网实时补能，实现输电线路的连续监测。城市物流无人机群依托楼宇顶部的无线充电节点网络，构建覆盖城乡的空中运输通道，摆脱地面补能站的近距离充电限制。此类系统能同步完成高压线故障定位、物资定点投放等复合型任务，推动城市基础设施智能化升级。
02 智能仓储——无人运维
（该场景图源网络） 物流中心通过嵌入无线供电系统，支持AGV运输车、机械臂与监控设备的全天候运作。仓储机器人可在货架间自由穿梭时持续获能，消除传统充电桩占位问题。温湿度传感器与安防设备依托分布式供电网络运行，减少设备维护频次。这种无接触式供能方案可实现设备的全自动工作与能源获取，显著减少运维人力的投入。
03 智能家居——无感交互 在智能家居领域，微波供能可建立全域覆盖的能量传输体系，确保各类电子设备在移动中持续获得电能补给。智能手表、电脑等能在任意位置实现无感充电，大型家电如电视、音响摆脱传统电源接口束缚。依托微波无线传能技术，使温湿度传感器、空气质量检测模块形成无电池化的监测网络。
04 智能工厂——全时驱动 （该场景图源网络） 工业4.0场景中，工厂机器人可脱离传统充电桩限制，通过车间顶部的无线供电网络同步充电；工业传感器群组无需定期更换电池，大幅降低设备维护成本。服务机器人领域，医药配送机器人可穿梭于各楼层自主充电，药械运输响应速度提升，日均服务时长延长，推动无人化服务全面普及。
05 智能医疗——无创功能 医疗设备革命迎来新突破，心脏起搏器、神经刺激器等装置可通过植入式装置无线充电。通过开发微波无线供能系统，可穿透人体组织为深层植入设备持续供能。病房监护设备群组构建起无缆化监测网络，各类生命体征传感器在病床周边自由部署，为危重患者创造更安全的医疗环境。 （了解九峰山实验室系列突破性进展的其他内容，请移步本公众号同日发布的系列文章。） 注：为更好地推动化合物半导体研究发展的科学传播，敬请各方在转载和修改使用本公众号原创文章内容前联系后台工作人员授权。
九峰山实验室无线传能研发团队
