快充技術(shù)突破百瓦 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定成為焦點(diǎn)

___文章來自新華網(wǎng)

從18W到125W，僅僅用時(shí)兩年，為了不在充電上耗費(fèi)更多等待時(shí)間，中國(guó)手機(jī)廠商的“激進(jìn)”顯得與通信時(shí)代發(fā)展極其同步。

時(shí)間回到2019年2月，小米科技創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)雷軍在微博拋出了100W快充的概念，這在手機(jī)充電功率50W的時(shí)代無異于重磅炸彈，但是受困于專用適配器及電池?fù)p耗、發(fā)熱等問題，100W快充商用被暫時(shí)擱置，但是快充技術(shù)的研發(fā)并沒有停止，發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人們的預(yù)估。7月13日，iQOO發(fā)布FlashCharge 120W超快閃充技術(shù)。兩天后，OPPO superVOOC 125W超級(jí)閃充技術(shù)，而小米100W快充電源適配器也已經(jīng)獲得了3C認(rèn)證，預(yù)計(jì)100W快充技術(shù)也將于8月推出，國(guó)內(nèi)頭部廠商對(duì)于快速充電技術(shù)的提速就這么來了。在三星、蘋果等廠商依舊沿用25W、18W充電技術(shù)的時(shí)代，陸續(xù)推出超過100W快速充電的中國(guó)手機(jī)企業(yè)，讓大眾看到了國(guó)內(nèi)手機(jī)市場(chǎng)在垂直領(lǐng)域的研發(fā)能力，快充技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，將進(jìn)一步推動(dòng)手機(jī)行業(yè)發(fā)展。

突破——快充的由來

為什么充電技術(shù)可以達(dá)到100W以上呢？這就要從快充技術(shù)的由來說起。2013年，芯片供應(yīng)商高通率先提出了“快充”的概念，Quick Charge 1.0就此誕生。從充電公式【P（功率）=U（電壓）× I（電流）】上看，Quick Charge 1.0是通過提高輸入電流來提升充電效率，支持5V/2A即最大10W的充電功率，突破了USB-IF關(guān)于USB Battery Charge 1.2協(xié)議1.5A的電流上限。

　　到了2014年，受困于彼時(shí)MicroUSB 2.0電流最高2A的背景，高通推翻了Quick Charge 1.0的策略，改為采用了高壓快充方案，通過提高電壓的方法，提升充電速度，推出了Quick Charge 2.0。此時(shí)，OPPO也創(chuàng)新性推出了VOOC閃充解決方案，通過改變MicroUSB數(shù)據(jù)線中的觸電、內(nèi)部線，從頭改造電路，制造專屬OPPO的特制數(shù)據(jù)線，達(dá)到快速充電的效果。雖然充電速度加快，但是還是出現(xiàn)了制造成本高、電池續(xù)航下降的不足。好在初代VOOC憑借著5V/5A的25W超大功率，讓OPPO手機(jī)在充電速度上一騎絕塵，使得其余手機(jī)都難以望其項(xiàng)背，最經(jīng)典的廣告詞“充電五分鐘，通話兩小時(shí)”也是由此而來。

以高通QC2.0為首的高壓快充和以O(shè)PPO VOOC為首的低壓大電流快充兩種方案大幅度提升了充電速度，但當(dāng)時(shí)受限于micro USB接口問題，沒有得到迅速推廣?？斐鋾r(shí)代真正來臨始于Type-C數(shù)據(jù)線的面世，憑借支持正反插拔兼容、兼容USB 3.1標(biāo)準(zhǔn)、支持最快10Gbit/s傳輸和USB Power Delivery充電協(xié)議，最大支持5A電流、100W功率等優(yōu)勢(shì)，加快了快充技術(shù)發(fā)展，包括聯(lián)發(fā)科Pump Express（PE）、魅族mCharge和Pump Express Plus（PEP）、華為早期Fast Charge Protocol（fsp）等快充技術(shù)都是這個(gè)時(shí)期出現(xiàn)的高壓快充方案；而低壓大電流受困于成本高的原因，并沒有高壓快充方案受追捧。

　　到了2016年，伴隨著安卓手機(jī)開始全面采用Type-C接口，各手機(jī)廠商紛紛開始啟用低壓大電流快充方案，華為兼容PD和高通QC協(xié)議的SuperCharge（SCP）、聯(lián)發(fā)科Pump Express 3.0、魅族Super mCharge和mCharge4.0等快充方案由此產(chǎn)生。而高通也發(fā)現(xiàn)了低壓方案的優(yōu)勢(shì)，在QC4.0快充協(xié)議上加入了低壓大電流，即同時(shí)支持高壓快充方案和低壓大電流方案。

創(chuàng)新——快充技術(shù)進(jìn)一步提升

從技術(shù)角度看，無論是OPPO超級(jí)閃充技術(shù)，還是iQOO超快閃充技術(shù)都運(yùn)用了電荷泵方案，125W超閃技術(shù)采用轉(zhuǎn)換效率98%的并聯(lián)三電荷泵方案，其原理是充電器輸出的20V 6.25A功率經(jīng)過三個(gè)并聯(lián)的電荷泵降壓轉(zhuǎn)換成10V 12.5A進(jìn)入電池，每個(gè)電荷泵只需要轉(zhuǎn)換20V 2.1A大約42W左右的功率，有效地避免了大電流造成的電荷泵過載、過熱的情況；iQOO 120W FlashCharge超快閃充技術(shù)則是利用轉(zhuǎn)換效率97%的“雙電芯串聯(lián)”的電池方案，通過20V 6A充電器進(jìn)入手機(jī)后分為雙路20V 3A再各自使用一顆電荷泵分壓輸出10V 6A，最后合并成10V 12A對(duì)兩串電芯進(jìn)行高壓直充。

　　電荷泵快充技術(shù)簡(jiǎn)單講就是通過獨(dú)特的“半壓方案”，將高電壓低電流信號(hào)轉(zhuǎn)為低電壓高電流信號(hào)，來輸送給電池，從而實(shí)現(xiàn)高壓直充的快速充電。效率越高，充電器溫度可以控制得越低，充電器溫度決定了快充在大功率下的運(yùn)行時(shí)間。事實(shí)上，電荷泵在快充技術(shù)上并不罕見，市面上很多快充都采用了這個(gè)技術(shù)。

iQOO 120W FlashCharge超快閃充技術(shù)首發(fā)了6C電芯，可以將20V 6A轉(zhuǎn)化為5V 12A電流；而OPPO 125W超閃技術(shù)輸入電流從上一代SuperVOOC 6.5A增加到了12.5A，電池規(guī)格需要將電芯升級(jí)到充放倍率更高的雙6C電芯，電池工藝由極耳中置（MMT）升級(jí)為多極耳（MTW）工藝，由于電芯的每一層都有正負(fù)極，電荷的運(yùn)動(dòng)路徑成倍的縮短，電芯阻抗進(jìn)一步降低，有效降低電池充電時(shí)的發(fā)熱，

　　除此以外，OPPO在原有4顆溫度傳感器的基礎(chǔ)上（手機(jī)三顆，充電器一顆），手機(jī)端新增10顆溫度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)充電情況，提供遠(yuǎn)超以往的溫度監(jiān)測(cè)力度，即使是邊玩游戲邊充電，也可以實(shí)時(shí)快速調(diào)節(jié)充電功率，將充電時(shí)機(jī)身最高溫度控制在40℃以內(nèi)，減少發(fā)熱，避免充電異常；而iQOO充電器內(nèi)部帶有兩顆溫度傳感器，可以通過數(shù)據(jù)線將充電器溫度信息傳輸?shù)绞謾C(jī)上，通過溫度控制充電功率，確保手機(jī)使用過程安全低溫。

兼容——快充行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指日可待

無論是剛剛發(fā)布新快充技術(shù)的OPPO和iQOO，還是即將陸續(xù)推出大功率快充的手機(jī)企業(yè)，充電速度越來越快已經(jīng)成為未來的發(fā)展趨勢(shì)，人們對(duì)于充電中安全問題也會(huì)更加關(guān)注。雖然采用的都是type-c充電線，但是因?yàn)槊考覐S商充電頭、充電線、支持的充電協(xié)議不同，倘若不能三者同時(shí)匹配，即使購買了快充和正確的USB數(shù)據(jù)線，也只能當(dāng)普通充電器使用。何時(shí)能打通快充，一個(gè)充電頭或者一套快充方案能夠適應(yīng)不同的品牌成為人們最關(guān)心的問題。

　　作為低壓大電流手機(jī)快速充電技術(shù)的締造者，OPPO也一直在努力推動(dòng)兼容協(xié)議的進(jìn)程、積極參與到快充行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定上。OPPO閃充首席科學(xué)家張加亮在采訪中表示，“隨著功率逐步加大，快充基本門檻會(huì)越來越高，但兼容是未來的大趨勢(shì)，統(tǒng)一的快充行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)讓消費(fèi)者更方便，還有助于節(jié)能減排，這是OPPO的訴求，相信兼容指日可待?！?/span>

　　為了避免安全問題，OPPO推出了128位獨(dú)家加密算法，充分降低安全隱患，只有識(shí)別到E-marker線纜加密信息，充電電流才能達(dá)到6.25A，有效降低了因?yàn)椴煌潆妳f(xié)議、充電頭和充電線出現(xiàn)的安全問題。

　　5G為萬物互融多場(chǎng)景帶來了更豐富的場(chǎng)景使用，而這也大大提升了能耗的輸出需求，對(duì)手機(jī)的續(xù)航及充電提出了新的要求，快速充電變快將成為手機(jī)行業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)，曾幾何時(shí)一晚才能充滿手機(jī)的時(shí)代已然過去，洗漱十分鐘完成充電將成為現(xiàn)實(shí)。5G時(shí)代，手機(jī)廠商將同時(shí)面臨更多的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)，為避免同質(zhì)化現(xiàn)象，創(chuàng)新將成為各家的重點(diǎn)發(fā)力方向。