R&D must know: IQOS Iluma Smart Core Induction System

以下是针对IQOS Iluma智能核心感应系统（Smart Core Induction System）的深入分析，结合技术原理、专利布局及用户体验等多维度的综合解读：

一、技术原理与核心设计

1. 电磁感应加热机制
   IQOS Iluma摒弃了传统电阻加热片，采用电磁感应技术。烟具内置扁平电磁线圈，当插入专用烟支（如TEREA）时，线圈产生高频交变磁场，激发烟支内部嵌入的磁性材料（如铁磁片或分散的磁性颗粒），通过涡流效应快速发热，加热烟草基质生成气溶胶。

   • 扁平线圈设计：专利CN105307526B显示，线圈纵向长度大于横向，减少相邻线圈的电容损耗，提升能量效率，同时优化磁场分布以适应紧凑的烟具结构。

   • 动态频率控制：电路专利（如CN109890233A）支持多频段切换，根据烟支类型实时调整电流频率和强度，确保加热均匀性并降低能耗。

2. 自我激活与烟支识别

   • 自动触发机制：烟具内置传感器（如磁场感应器），检测到烟支插入后，烟支内置的金属片切割磁场使得磁通量发生变化，从而导致电压电流改变，器具检测到电压电流变化产生一定阈值后，自动启动加热程序，无需手动操作。

   • 烟支结构创新：TEREA烟支内置中心感应片（如专利CN111902055A），结合前部塞的铝箔层，既作为感应靶材，又辅助预热气流，增强加热效率。

   • 兼容性锁定：通过烟支内感应片的独特电磁属性（如阻抗或磁性特征），烟具可识别是否为专用烟支，防止使用第三方产品，形成技术壁垒。

3. 温度控制与优化

   • 闭环温控系统：结合温度传感器和反馈电路，动态调节磁场强度，避免局部过热或加热不足。拆解报告显示，样机采用自主研发的测温组件，确保加热过程精准稳定。

   • 隔热与散热设计：用户体验反馈设备存在轻微烫感，显示在隔热材料选择上仍有改进空间，但整体抽吸后无残留，清洁需求显著降低。

二、专利布局与技术壁垒

PMI围绕智能核心感应系统构建了严密的专利网络，覆盖硬件、烟支、控制算法等关键环节：

1. 核心硬件专利

   • 电磁线圈与电路：专利CN105307526B（扁平线圈）、CN109890233A（多频段驱动电路）等，确保高效能量转换与适配性。

   • 烟具结构：专利CN105307524B描述了烟具与烟支的磁吸式接口设计，提升插入稳定性和用户体验。

2. 烟支结构专利

   • 内置感应体：专利CN106455714B提出在烟草基质中分散磁性颗粒，而CN110602955A设计了椭圆形发烟芯体以匹配磁场分布，减少材料浪费。

   • 气流与冷凝控制：专利CN111902055A的前部塞铝箔层设计，兼具预热空气和减少冷凝的双重功能。

3. 控制算法与识别技术

   • 烟支身份识别技术通过检测感应片的电磁特性实现，隐含于多项专利中（如CN105307524B），确保设备仅适配PMI官方烟支，形成生态闭环。

三、用户体验与市场影响

1. 使用便捷性提升

   • 免清洁设计：取消加热片后，烟支残留物减少，用户无需频繁清理设备，显著降低维护成本。

   • 即插即用：自动识别和启动功能简化操作步骤，吸引传统烟草用户转向HNB产品。

2. 口感与一致性优化

   • TEREA烟支通过中心感应片均匀加热，减少焦油渗漏和异味，口感更接近传统卷烟，用户反馈“味道更清透，击喉感平衡”。

   • 加热时间（6分钟/14口）和充电效率（90分钟充满）的优化，满足高频使用需求。

3. 市场表现与竞争壁垒

   • 高转换率：日本市场超20%用户转向ILUMA，瑞士新用户占比超30%，验证技术接受度。

   • 专利封锁：PMI通过全球专利布局（如中国、美国、欧洲）限制竞品模仿，迫使对手研发替代技术（如微波或红外加热）。

四、行业挑战与未来方向

1. 技术迭代压力

   • 中烟系企业和电子烟厂商需绕过PMI专利，探索非电磁感应方案（如碳纤维加热或激光加热）。

   • 提升国产烟支适配性，例如通过第三方金属片改造，但存在操作繁琐和法律风险。

2. 环保与合规问题

   • 烟支内置金属片引发垃圾分类争议（如日本用户困惑是否归为可回收金属），需优化材料环保性。

   • FDA审查强调减害证据，PMI需持续提交气溶胶毒理学数据以维持市场准入。

总结

IQOS Iluma's intelligent core sensing system has achieved technological breakthroughs and a leap in user experience through electromagnetic induction heating, innovative cigarette structure and precise temperature control algorithms. Its patent layout has formed a high barrier and consolidated PMI's leading position in the HNB field. In the future, the focus of competition will be on the research and development of non-electromagnetic technologies and the optimization of environmental compliance, while the continuous improvement of user experience will remain the core driving force for market expansion.

来源：雷博士创新