日本電信電話株式會社（NTT）與三菱重工業（MHI）宣布，在強烈大氣湍流條件下，成功完成以雷射進行跨距離無線電力傳輸的實地實驗，創下以矽基光電轉換元件為接收端、且處於惡劣戶外環境時的全球最高效率。團隊在發射端輸入約1kW等級的光功率，於1公里外實測接收152瓦，對應無線傳輸效率約15%，並可連續穩定輸電30分鐘。這項成績，被視為長距離「指向式、按需」供電邁向實用的重要里程碑。

在1公里距離下於強湍流環境達到15%效率、接收152W。

可望用於災區臨時電力、離島、海上／山區據點，及無人機續航供電與**平流層平台（HAPS）**等新型基礎設施。

無線電力傳輸並非新題目，微波方案已在部分情境落地，但要兼顧「長距離、精準指向、設備小型化」時，雷射因指向性強而具天然優勢。問題在於：長距離穿越大氣會讓光束強度分佈變得不均勻，接收端的光電轉換效率隨之下滑，更別說戶外熱對流與側風造成的大氣湍流，會把光斑撕裂成「熱點」與「暗區」，使輸出忽高忽低，難以實用。NTT與MHI此次突破，正是把「送得到、收得到、還要收得穩」同時解決。

兩個關鍵技術的「穩束」與「穩流」

此次成績仰賴一組互補的光學與電路設計：

長距離平頂光束整形
NTT在發射端導入光束整形，使光束經長距離傳播後仍盡量趨於均勻強度。其設計思路是把外環能量形成環狀成分、中央則做相位調制，兩者在傳播過程逐步疊合，於目標距離（本次為1公里）形成近似「平頂」的強度分佈。實作上以**繞射光學元件（DOE）**落地，並配合光束導引（beam steering）精準指向接收面板。

輸出電流均化
在接收端，MHI於光電面板前加入均光器（homogenizer），把被湍流撕裂的「熱點」擴散、打平，並在面板各子模組之間串接電流均化電路，抑制因光斑起伏帶來的輸出波動，將光—電轉換後的功率變得平穩可用。此舉等於同時在光場與電路兩條線上減震，提升整體效率與穩定度。

跑道上的「逆風」實考

實驗於和歌山縣白濱町的南紀白濱機場跑道進行（2025年1至2月）。研究團隊刻意把雷射光軸壓低到離地約1公尺、且近水平傳送，使其最大限度暴露於地面加熱與亂流影響，模擬惡劣戶外場景。發射端產生約1035W光功率，經DOE整形與導引，穿越1公里開放空域抵達接收端。結果顯示，平均接收152W電力、效率約15%，並完成30分鐘連續穩定供電驗證。

這項成果已於2025年8月5日刊登在英國期刊《Electronics Letters》。研究團隊並勾勒出後續應用藍圖：除在離島與災區快速建立臨時電力補給外，亦能結合導引技術，對無人機（UAV）在空中進行補能，免去降落換電或牽繩供電；向上延伸，還可為平流層高空平台（HAPS）、月球探測車，乃至太陽能太空發電系統與太空資料中心等提供新型電力路徑。NTT亦點名其太空事業品牌NTT C89可能承接相關發展。

它不是「替代電網」，而是「補上最後一公里」

把雷射當「輸電線」並非意味著取代既有電網，更多是補齊電力最後一哩的敏捷供應：

應急電力：大規模天災後，傳統配電修復需時，若能以機動載具搭載高功率雷射與光學台車，快速把電力「點對點」送到臨時醫療站、行動通訊基站或抽水站，可縮短「等待接通」的關鍵窗口。

邊遠據點：海上風場維運船、離岸科研浮標、山區前進基地等，常受天候與地形所限，鋪設電纜成本高且易受損。雷射供電可作為短期或季節性營運的低布建方案。

行動平台：無人機、無人船與地面機器人的續航力常被電池壽命掣肘。若能在安全距離內維持光束追蹤，將使長航時巡檢、廣域通訊中繼、災情勘察變得更具彈性。

以商業視角觀察，這是一個系統整合型市場：需要雷射光源與熱管理、光束整形與指向追蹤、光電面板與電力電子，再加上安全機制與場域工程。從供應鏈到服務模式，都可能出現新分工。

風險與瓶頸：安全、法規、能量密度與成本

眼睛安全與散射反光：高功率雷射在地面傳輸，需嚴格的遮蔽、聯鎖與監測（本次實驗發射與接收均置於封閉棚內），一旦導入戶外常態營運，如何在空域／海域確保人員、鳥群與航行安全，是首要課題。

大氣條件多變：湍流、霧、雨、塵與熱流都會影響光束品質。此次以均光與電流均化作出穩定化示範，但若要全球部署，勢必需要環境感知—自適應補償（例：更即時的光束整形、主動導引、預測控制）。

能量經濟與成本曲線：目前示範效率雖創紀錄，但相對傳統電纜仍低。要走向實務，需仰賴匹配波長的專用光伏元件與更高功率光源，以推升系統端到端效率，讓單位度電的LCOE下降到可接受區間。

法規門檻：跨國與跨場景的雷射功率、空域使用、電磁／光輻射安全規範差異大，需要先行者與主管機關共構操作規程與驗證標準。

下一步

NTT與MHI指出，若接收端採用與雷射波長更匹配的光伏器件，效率仍有上探空間；配合更高輸出功率的雷射光源，理論上可放大供電規模。若把此次1公里、152瓦的「單點指向」能力，與動態追蹤與網路化調度結合，長期來看，會出現**「按需光電配送」**的新型基礎設施層：在需要的時間點、把足夠的電力投遞到需要的座標。

關鍵數據整理:

發布：2025/9/17；合作單位：NTT、三菱重工

場地：南紀白濱機場跑道（和歌山縣白濱町），2025年1–2月

距離／功率：1公里；發射約1035W光功率，接收152W

效率／穩定度：15%效率；連續供電30分鐘

技術：長距離平頂光束整形（DOE）、均光器＋電流均化電路、矽基光電面板

潛在應用：災區、離島、無人機、HAPS、太空發電與探測

結論

把電「變成一道光」的那一刻，供電的地理限制就被鬆動了。這不只是技術炫技，而是對能源可達性的重新定義：在最需要電、最難鋪線的地方，送上一段可被管理、可被調度的光。接下來要看的，不僅是效率曲線怎麼往上爬，更是工程化的可重複部署能力、跨域安全標準與商業可行性能否同步成熟。若關鍵拼圖到位，這道光束可能成為電網之外的新型「微型輸電通道」，在災難救援、行動通訊與太空經濟裡發揮真正價值。