随着人类社会现代化与电气化程度不断加深，从遍布世界各地的输配电线路网架到为工作中和家庭中的各类电气设备提供电能，采用金属导线直接连接来进行电能传输的接触式传输方式已经得到了广泛应用。虽然这种“有线”的传输方式已经发展得十分成熟，但仍有不少问题难以解决。

       传统电气设备的接触式供电因触点接触摩擦产生火花、绝缘与导体消损的问题，严重缩短电气设备的使用寿命，甚至对供电的安全性与可靠性产生威胁。不良电气接触连接会增加接触电阻，造成高温引起火灾，电气开关还会引起拉弧的危险。

       另外，传统的接触式电能传输方式不能满足一些特殊应用场合的需要，例如在矿井、油田和水下探测等场合。在传统的接触式供电方式下，触点由于摩擦易导致电火花，在矿井和油田钻采中会增加爆炸的可能性，引发严重的危害。水下探测机器人需要频繁更换电池或采用水下电缆连接来提供足够设备运行的能源，给水下探测设备的正常运行和维护带来了许多不便。

      给运动设备进行供电时，一般都采用滑动接触供电，但这种供电方式存在滑动磨损、接触火花、积碳和不安全裸露导线等缺点。海上的岛屿、边远山区和工作于山头的基站等交通不便、远离大电网、缺乏规范能源的地点，采用架设电线的传统配电方式成本过高，实现起来十分困难。

       随着各种便携式电子设备广泛普及，新的问题也随之出现。电源插头频繁地拔插，容易发生触点的磨损、变形和老化，导致安全性得不到保障。不同电子产品的充电器生产规格标准不统一，而每个充电器都需要独立的插孔和配套电线，这样既造成了资源的浪费，在生产制造和垃圾处理环节也会污染环境。便携式电子设备需要频繁地充电，而各式各样繁杂的充电器和缠绕在一起的电线给人们的生活带来极大的不便。此外，植入体内的医疗设备的长期供电也存在很大的不便。这些有线传输方式现存的问题需要一种无需导线连接的电能供应模式解决，而电力电子技术和电磁场理论的发展，使得无线输电的实用化成为可能。无线输电技术的引入将使电能的生产、输配和使用途径更加宽广、方式更加多样化。无线输电技术利用了感应耦合、磁共振耦合、飞秒激光和微波等形式来来进行能量的传输，是一种安全、可靠、便捷的新型输电方式。

(1)交通运输

       ICPT技术在交通运输行业运用的最多，广泛应用于部分机车及电动汽车之中。准确进行能量的目标定位以及最大化的增大效率是ICPT技术的主要难点。ICPT技术在新西兰奥克兰大学所属奇思公司的研究下，被成功应用到了Rotorua国家地热公园的30kW旅客电动运输车上。而目前电动汽车在不断的发展过程中也有了多种相关的样品在电动汽车充放电过程中采用无线充电技术，不但能够有效解决充电桩的建设问题，还能够缓和电动汽车充电过于集中的弊端，并且能够在电动汽车规模化以后，在很大程度上缓解其对电网的冲击。针对电动汽车的无线充电，国内外多家汽车厂商以及机构等都在迫切的进行研究，取得了较为显著的成果。

       另外，作为电网关键的构成之一，电动汽车规模化以后亦可以储存电网的电能。采用无线充电，不仅能够极大增强电动汽车与电网间的互联，同时对智能电网的也具有显著的促进作用。

(2)医疗器械

      随着WPT技术的进步，医疗领域的电能供应模式发生了极大的改变，目前主要有ICPT和RFPT(Radio Frequency Power Transmission)等方式进行体外电能供应。RFPT是医疗领域采用最多的供能方式，在体外有一个线圈，体内亦有一个小线圈，利用两者之间的感应耦合输送电能，电能的主要传输方式其一是经表面皮肤输送能量，另外一种是直接输送电能。医疗系统中的消耗会随着植入装置的复杂化而增加，就采用电池而言，较短时间的植入式装置电能供应一般是满足要求的，但对于长时间式的植入装置常难以满足。

      采用无线输电和光电能量供应方式可有效解决这个问题。电磁感应方式中若采用基于E类放大器供电后效率可达约70%，同时能够进行数据传输，但因电子设备的影响，RFPT技术易产生一些电磁兼容问题。对于不同的供电方式，我们可以考虑将它们结合起来使用。

       对于植入式医疗装置而言，其对功率的要求非常小，小至几十微瓦，功率较大的也仅几十瓦左右，经表面皮肤的直接电能供应以及植入式电池无线输电等是经常采用的几种方式。人体植入装置是无线输电的重点研究方向之一，采用无线能量传输方式后具有以下优势：

1)能量供应中消除了物理连接，有效解决了导线与皮肤直接接触的问题，进而可以在一定程度上防止因感染导致的炎症。

2)植入式电池消耗完后，以前必须手术进行电池的更换，现在采用无线充电可以有效解决这个问题，极大提高了患者的生活质量。

3)和人体皮肤之间没有直接的电气关系，无裸露的导线和接触机构，极大降低了触电的概率，有效解决了装置的安全问题。

4)无直接的摩擦，有效解决了机械上的损耗和电气销蚀问题，提高了供能的可靠性并减少了对设备的维护。

5)对于非接触变压器一次侧和二次侧来说，两者是松耦合的，因而两者在一定方位上错开时亦然可以正常运行，从而实现灵活供电，同时可以提升患者生活的舒适程度。

(3)便携通信

       最近几年，便携通信对WPT的呼声也日渐高涨，并且不少高科技公司已经向该领域进军。结合匹兹堡大学研发的无源型RFID技术，Power Cast公司研发出了一种电波接收型能量存储设备，它采用了射频发射装置进行能量的传输。Splash Power公司则深入研究了ICPT技术，并取得了重大突破，研制出来了用于给手机电能供应的平台。在进一步的研究之下，香港城市大学的许树源教授开发出了多种便携式通信装置的电能供应平台，并且对成果进行了转化。

       2012年，Nokia公司推出新一代Windows Phone8系列手机，其搭载的无线充电技术作为手机的卖点之一，受到了测评媒体的广泛好评。据IMC Research预测，无线供电设备的出货量到2015年将达到1亿;经PikeResearch研宄表明，无线供电市场规模到2020年将高达150亿美元，无线充电技术在不久的将来会极大改变我们每一个人的生活方式。

(4)航空航天

       在航空航天和电力领域，微波电能传输(WPT)已经被广泛使用。随着WPT技术不断的深入研究，空间太阳能发电和卫星技术的也在不断推进和进步。对于空间太阳能电站而言，WPT技术至今历经了多个发展阶段，多方面的技术都在不断革新和进步。在以往，微波频率一般为2.45GHz，而现在微波频率已得到了极大提升，达到5.8GHz，进而大大缩减了WPT设备的体积，减少了成本。就MPT技术的难题而言，主要存在传输效率低下、发射以及接收效率低、大气衰减剧烈等难点。对于完整的无线输电系统结构而言，电流到微波这一阶段的转换效率不高，因而提升微波发生器的转换效率至关重要。图2.22是空间太阳能电站的示意图。

(5)水下探测

       伴随着无线输电技术的逐步深入和进步，在工业行业已经体现出广泛的应用领域。在一些特殊的情况下如化工装置的检测、水下机器人、分布式传感器的能量供应等等，用电设备电能供应大多数采用更换电池的方法或采用电缆输送，使得相关装置的操作和维修比较繁琐，而采用无线输电可以有效解决以上问题，从而成为近几年来国内外一个新的研究热点。WPT系统的重点应用方向之一便是水下探测。在这个方面，美国WiTricity公司进行了相关研究。主要采用ICPT技术。对于WPT设备在水中的应用，其额外阻抗和功率损耗，同轴变压器的研制准则，变换器原边和副边侧的电路结构与传输电缆的设计是几个重要的方面。

       对于无线输电在水中的高频功率传输，重要的一点就是如何降低其能量消损。对于良好导体的海水而言，伴随频率的提升，其阻值也会逐渐提升。运行状态下频率升高，则海水导电范围会变小，电缆将是电流流经的重要通道，消损亦会大大提升。探索水下无线能量传输，海水可以视为与原边绕组同轴匝链的绕组，经由增添相应的耦合关系来限定电流的路径，丛而降低耦合海水的消损。水中无线能量传输可应用到深海的潜水、油田开发以及矿物开采等多个方面。同时对非核动力船只的续航能力有较大的加强作用。

(6)智能家居