近两年，充电技术快速发展，有线充电最高充电功率已突破百瓦，市面上支持无线充电的手机功率也到了40W，业内认为两年之内有望达到60W。公开资料显示，最早支持无线充电的手机是2009年Palm（奔迈）发布的Palm Pre，接下来还有诺基亚2012年发布的Lumia 920，甚至是国内金立2017年发布的M7 Plus……随着Palm被惠普收购、Windows Phone生态断代，无线充电先驱们纷纷“献身”在了历史长河中。一直到2017年支持Qi 1.1标准的7.5W无线充电的iPhone X/iPhone 8 发布，无线充电的发展逐步走向正轨。

为了节省手机空间、增强防水防尘能力，主流品牌手机大都取消了 3.5mm 耳机接口，耳机线和充电线共用一个接口，连着耳机就无法充电了，这时候无线充电的优势就凸显了出来。最新发布的iPhone手机，还有国内品牌如华为、小米等最新发布的手机都有支持无线充电的场景。随着无线充电标准的统一、技术的成熟和市场的推广，设备通用性和兼容性的问题得以解决，无线充电前景可期。

可以想象一下，在开车时，不需要停下车去找充电头或充电线给手机充电，只需要把手机放在无线充电的平台上；在公司工作，会议期间不需要频繁地去做“插”或“拔”的动作……“无线充电的发展趋势可能会和前一个阶段从有线网络到无线网络Wi-Fi的趋势非常类似，将来无线充电也会普及到我们日常的生活中，给我们带来一个全新的、没有线缆束缚的无线充电世界。” 英飞凌科技安全互联系统事业部大中华区市场经理张庆峰表示。

英飞凌科技安全互联系统事业部大中华区市场经理张庆峰

无线充电标准三分天下，WPC Qi被广泛采用

起初整个无线充电的标准可谓群雄格局，出现了很多的标准，这也是影响无线充电进一步快速普及的一个主要因素。目前整个无线充电的标准基本上明确了，按照三种方式来分类：

第一种：紧密耦合方式，即电磁感应。其代表有WPC Qi标准，工作范围在110-205kHz低频段。现在几乎所有的消费级手机、平板电脑，都遵从WPC最新的标准。

第二种：磁场共振方式。其代表有AirFuel（A4WP与PMA整合之后的新联盟），主要针对电动汽车领域，通过相同频谱磁场共振的方式进行电力传输，工作在6.78MHz频段。

第三种：非耦合方式，通过无线的方式进行电力传输，包含射频、超声以及红外。

此外，NFC组织前不久推出了专门针对无线充电的NFC无线充电方式，更多目标是可穿戴设备、耳机，充电效能只到1W。

WPC Qi是目前智能手机和手持设备的主流标准。目前市面上的无线充电产品，无论是发射端还是接收端，都是基于WPC最新的标准Qi 1.2.4进行开发。目前主要的手机制造厂商，如苹果、谷歌、华为、三星、索尼、OPPO、VIVO、小米，都是WPC组织的成员，都是在跟随WPC标准去开发无线充电设备。WPC官网显示所有通过Qi认证的产品已超过5000种。

根据Strategy Analytics市场报告，2018年整个符合Qi标准的设备日出货量超过100万件，2019年这个数字增加到了127万件/天。2019年的出货量达到了4.6亿件，其中接收端的设备（手机、平板、Pad）大概有3.38亿件，充电发射器（TX端）大概是1.27亿件。所以，整个设备的增长率在2019年达到了27%。尤其在充电发射器（无线充电底座）这块的增长幅度会更大一点，已经达到了57%的同比增长率。

安全要求催生WPC更新 Qi 1.3

随着无线充电越来越得到市场认可，兼容性和互通性问题得以解决，而快速充电/高功率无线充电出现对充电安全提出了新的挑战。随着充电功率的提高，电流越大，产品损坏或劣质的、没有经过认证的产品会带来很大的安全风险和隐患。因此，WPC从降低产品和人身风险层面考虑，计划推出Qi 1.3标准，预计会在2020年年底正式发布。

Qi 1.3标准针对无线充电底座的身份鉴权有了非常明确的要求——在充电底座里需要支持一个不低于CC EAL4+ 安全认证的硬件安全芯片。这也是Qi 1.3标准与前面的标准相比最大的变化。

在Qi 1.3标准下，所有的接收端设备（如手机）可以对充电设备进行身份鉴权和产品认证的要求，即手机和充电设备/充电底座之间会做一个身份鉴权，检测设备是否符合WPC的标准。只有完成了身份鉴权的验证流程后才可以进行充电；如果验证发现不符合WPC标准，可以拒绝给手机充电，或者降低充电效率以最低（如5W）的充电功率给手机充电，从而保证产品和终端用户的安全。

WPC Qi将充电功率划分为三个等级：

第一、Qi BPP基准充电功率等级。在小于5W的充电产品里，目前WPC最新标准并没有强制要求身份鉴权，不要产品里一定要有硬件安全芯片。

第二、Qi EPP扩展充电功等级，即5W-15W的功率范围，是目前版本最重视的部分，强制要求在充电设备端有一个安全身份验证，即产品中必须要有一个硬件安全芯片。

第三、针对WPC的扩展应用场景，下一步充电功率计划扩展到60W，届时手机、平板会以高等级的功率进行充电；同时也会有一些新的标准，如Ki标准，可能会针对将来的家电产品进行无线充电，也包括了对于电动工具、机器人会有200W充电功率的考虑，预计2021年发布。

总结下一步的趋势，针对Qi无线充电，要求所有大于5W的发射端设备有基于硬件安全的身份鉴权。基于这种标准上的要求，英飞凌推出了OPTIGA Trust Charge无线充电身份鉴权方案。

交钥匙的安全方案——OPTIGA Trust Charge

英飞凌是WPC组织以及身份鉴权小组的成员，很早就已经在讨论相关的标准、协议和工作流程。最新的OPTIGA Trust Charge无线充电身份鉴权解决方案是英飞凌针对无线充电安全需求推出的一个交钥匙（Trunkey）的方案。

OPTIGA Trust Charge符合Qi 1.3安全验证的流程和相关技术指标的要求。Qi 1.3规范要求使用ECC 256加密和X.509版本证书的ECDSA身份验证，英飞凌的方案是一个完全符合Qi 1.3身份鉴权的方案，而且支持ECC 256比特密钥和SHA-2。

从WPC市场角度，希望通过身份验证提高互通性。在Qi 1.3标准里，通过证书链的方式（至少3-4个证书链）来进行支持，包括WPC的根证书、制造商证书和产品证书。英飞凌Trust Charge方案通过内部的存储空间扩展可支持最多4个X.509证书链，满足Qi 1.3标准的要求。

为了防止密钥被盗、被黑客攻击、被克隆，在Qi 1.3规范内，强制要求必须要有一款不低于CC EAL4+认证的安全芯片，从而保证芯片里密钥和证书的安全性。Trust Charge提供了一个比Qi 1.3的规范更高的通过CC EAL6+高安全规格的安全芯片。CC EAL6+是英飞凌以前针对银行卡或信用卡这种同等规格的高安全等级芯片。

此外，安全芯片里也要有相应的密钥注入，包括证书的写入。在Qi 1.3标准里，明确要求了在CC EAL4+安全认证的生产环境才可以去做密钥生成和注入、证书的存储和签发。英飞凌拥有一个通过了CC EAL6+认证的制造工厂，Trust Charge产品完全满足甚至超过了1.3规范的要求。

作为一个交钥匙的方案，Trust Charge可以帮助终端用户轻松集成，完全符合Qi 1.3标准。“我们会帮助客户提供客户化的证书、密钥的配置、满足设备制造商的要求，同时产品会开放所有的软件代码和应用文档。在提供给客户的方案里既包含了这款安全芯片，同时也包含对应的一套主机软件—Host Code，提供源代码形式，整体源代码约十几KB。因此，用户只需要集成到他的MCU或者无线充电控制器里面，配合这款安全芯片就可以完成整个的开发过程，缩短整个的开发周期，节省客户的开发资源。”张庆峰介绍道。

不同应用均采用最高等级的安全方案

Trust Charge方案主要针对消费级和工业级的产品，英飞凌针对这两个领域进行了一些优化。张庆峰介绍，英飞凌从前道晶圆开始，一直到最终的客户端，可以提供一个端到端的信息和数据的保护，来提供高安全等级的安全特性。

目前行业最高的等级就是CC EAL6+。CC EAL6+和CC EAL4+测试的要求会不一样，CC EAL6+可能有100项测试的标准，CC EAL4+可能只有80项；测试深度也不一样，CC EAL6+不仅仅针对产品的本身，还包含了整个从产品的开发、定义、生产、测试、维护、物流，全部都在监管范围以内；还有一些针对产品本身的规定，产品要能扛住哪些攻击，如测信道的攻击、物理的攻击、探针的处理，CC EAL6+产品能够扛住的攻击时间、攻击手段会更长，CC EAL6+产品要破解它的难度、时间、成本会相对比CC EAL4+的更复杂，难度更高。

针对不同市场，英飞凌都会提供最高安全等级的产品。张庆峰表示：“我们针对消费级和工业级，甚至后面汽车级的产品，提供的全部都是CC EAL6+安全认证的产品。但是针对消费级、工业级和汽车级产品里会有一些区别，如温度的范围。汽车级可能有AEC-Q100认证，也会从产品层面上对整个电器特性或者静电ESD做一些不同的区分。但是从安全等级来讲，三个市场全部都一样，都会提供CC EAL6+安全等级的产品。”

针对消费级产品的成本敏感问题，张庆峰表示：“相对其它市场，消费级产品对安全等级的要求其实并没有降低，英飞凌还是会提供CC EAL6+的产品。至于成本问题，其实随着产品更多的普及，以及整个出货量的增加，它的价格一定是会下降的。而且，英飞凌有很多相关的传统产品，如银行卡、信用卡和证照，整个安全认证的流程以及在合作伙伴方面是有很多相关的经验。从整个CC EAL4+和CC EAL6+成本来看，对于我们来说没有太大的区别。相反，我们会给客户以及合作伙伴提供最高安全等级的产品。”

针对无线充电的安全保护，在WPC Qi1.3标准推出之前，更多是采用私有化方案。有些身份鉴权会采用软件方案，即在充电底座可能会写一些软件的信息，通过协议包的形式进行鉴权；还有一些是采用安全等级不高的，如EEPROM，写一串数字在里面，通过读取判断是不是相关的产品。但这些方案的安全性非常低，给一些假冒的、仿造的无线充电器提供了可乘之机。这主要是因为前期有些标准不统一，技术参数达不到标准，才导致各个厂商会去做自己私有的方案，这种做法使得各厂家都投入了很多的资源，对于整个产业的发展并不是一个很好的方向。在Qi 1.3标准出现后，WPC联盟将强烈建议终端厂商支持身份鉴权，交钥匙的Trust Charge方案有望在这一趋势中占领市场先机。届时，山寨无线充电器干脆无法充电，或者只能以5W功率进行充电，类似现在无法提供快充的山寨有线充电器，山寨产品将会逐渐失去市场。