Aktueller Stand der Forschung zu drahtlosen Ladegeräten

Das kabellose Laden löst sich von der herkömmlichen Methode der direkten Kontaktstromübertragung über Kabel und eliminiert die Risiken einer kontaktbasierten Stromübertragung wie Funken, Ausrutschen und Stromschläge. Es gibt drei Hauptarten der drahtlosen Energieübertragung: elektromagnetische Induktion, elektromagnetische Resonanz und elektromagnetische Strahlung. Elektromagnetische Induktion ist derzeit die am weitesten verbreitete Methode mit Möglichkeiten zur Massenproduktion, niedrigeren Herstellungskosten als andere Technologien sowie nachgewiesener Sicherheit und kommerzieller Machbarkeit. Derzeit widmen sich drei große Allianzen der Entwicklung und Standardisierung der drahtlosen Ladetechnologie: die Alliance for Wireless Power (A4WP), die Power Matters Alliance (PAM) und das Wireless Power Consortium (WPC). Der vom WPC eingeführte Qi-Standard nutzt die gängigste elektromagnetische Induktionsladetechnologie. Der Qi-Standard zielt hauptsächlich auf tragbare elektronische Produkte wie Kameras, Video- und Musikplayer, Spielzeug, Körperpflegeprodukte und Mobiltelefone ab. Derzeit konzentrieren sich die Forschung und Entwicklung von kabellosen Ladegeräten mit geringem Stromverbrauch hauptsächlich auf das kabellose Laden von Mobiltelefonen, wobei der dedizierte Chip BQ500211 von TI zum Einsatz kommt. Einige Terminals mit geringem Stromverbrauch verwenden auch dedizierte integrierte Chips. Während die Verwendung dedizierter integrierter Chips in der Anfangsphase Entwicklungszeit spart, wirkt sich dies auf lange Sicht nachteilig auf Kostensenkungen und zukünftige Erweiterungen und Upgrades aus.

Obwohl die Technologie des kabellosen Ladens einige Fortschritte gemacht hat, bleiben einige schwierige technische Probleme bestehen. Erstens ist die Ladeeffizienz gering. Die Ladeeffizienz sinkt bereits bei geringfügig größeren Entfernungen drastisch, sodass der Ladevorgang viel Zeit und Ressourcen erfordert und somit die Praktikabilität einschränkt. Zweitens treten beim Laden Sicherheitsprobleme auf. Drahtlose Hochleistungsladegeräte erzeugen erhebliche elektromagnetische Strahlung, die sich negativ auf die Gesundheit auswirken und Flugzeuge sowie die Kommunikation beeinträchtigen kann. Drittens ist die Praktikabilität begrenzt. Aktuelle kabellose Ladetechnologie erfordert feste Standorte, was unpraktisch ist und ihre Praktikabilität einschränkt. Viertens ist der Preis hoch. Da sich die drahtlose Ladetechnologie noch in einem frühen Forschungs- und Anwendungsstadium befindet, sind die Forschungskosten hoch, was zu relativ teuren Produkten führt.

Vom 23. bis 25. Februar 2021 fand in Shanghai der MWC (Mobile World Congress) statt. OPPO stellte auf der Veranstaltung sein aufrollbares Konzepttelefon X2021 vor und präsentierte seine kabellose Ladetechnologie.

Die drahtlose Ladetechnologie wird nach und nach auch in aufstrebenden Bereichen wie humanoiden Robotern eingesetzt. Im Januar 2026 stellte Figure AI eine fuß-induktive kabellose Ladelösung für seinen humanoiden Roboter Figure 03 vor. Der Roboter kann eine 2-kW-Aufladung erreichen, indem er einfach auf einer kabellosen Ladestation steht, um das Problem der Energieautonomie in Heimszenarien zu lösen. Unterdessen nutzt der „Atlas“-Roboter von Boston Dynamics eine austauschbare Batterielösung, um eine kontinuierliche Stromversorgung in Industrieszenarien zu erreichen und zeigt damit, dass induktives kabelloses Laden und Batteriewechseltechnologien für unterschiedliche Bedürfnisse geeignet sind: Wohnkomfort bzw. industrielle Kontinuität.

Bei der kabellosen Ladetechnik bestehen immer noch technische Engpässe wie hohe Wärmeverluste und geringe Effizienz bei der Energieübertragung. Im Januar 2026 testete Tesla in den USA öffentlich den Prototyp seines vollautonomen Taxis Cybercab. Der Prototyp war jedoch mit einem manuellen Ladeanschluss an der Rückseite ausgestattet, der zum Laden manuell in einen Supercharger gesteckt werden musste. Tesla hatte geplant, für Cybercab die kabellose induktive Ladetechnologie einzuführen. Da das Fahrzeug im April 2026 in Produktion gehen soll, wäre die Entwicklung eines effizienten kabellosen Ladegeräts in so kurzer Zeit eine große Herausforderung.