隨著手機性能的不斷提升，對于快速充電的需求也與日俱增
2022年7月19日，iQOO發(fā)布了第一款突破200W功率快充的手機iQOO 10 Pro。從最初的5V1A充電，到如今的200W快充，峰值功率已經(jīng)提升了40倍。
隨著智能手機的普及，每天為手機充電成為了每個人的生活習慣。對很多人來說，充電器、充電寶就是現(xiàn)代生活中的最實際的安全感。
為了滿足5G、大屏幕以及處理器的負載要求，智能手機勢必要搭載越來越大容量的電池。但從目前來看，手機所搭載的電池容量，短時間內(nèi)很難在能量密度無法突破的前提下實現(xiàn)大幅提升，原因是手機的體積重量無法再繼續(xù)增加。
此時，快充技術(shù)成為了各大手機廠商的救命稻草。
目前市售智能手機最大充電功率已超越百瓦
2022年，主流的安卓旗艦手機幾乎都已達到100W以上的充電功率，可在20分鐘左右將一部手機從0充到滿電。通過縮短充電時長去減少“續(xù)航焦慮”，被普遍證明是行之有效的方案。然而想要實現(xiàn)快充，并不是簡簡單單，暴力提高充電頭功率這么簡單。
由功率計算公式，P=UI，即功率=電壓×電流可知，想要提高充電功率，就要從提高電壓或者電流入手。
從最初的5V1A慢充，到如今的百瓦充電，手機充電領(lǐng)域經(jīng)過了長時間的技術(shù)迭代。起初，由于廠商的技術(shù)路線選擇不同，自然分化成了低壓高電流和高壓低電流的兩個流派。
其中OPPO作為最早進入快充領(lǐng)域的廠商，也是那句“充電5分鐘，通話2小時”讓很多人對OPPO形成了最初的印象。其首款VOOC閃充在2014年發(fā)布的Find 7上實現(xiàn)，正是采用了低壓大電流充電的解決方案。
與之對應(yīng)的，高通和早期的華為、小米，則選擇了高壓低電流的技術(shù)路線。
綜合來看，低電壓大電流的問題是對線材、接口有更高的要求。比較直觀的就是OPPO附送的充電線都比較粗，用以適配更大的電流。但缺點就是通用性較差，第三方充電器無法實現(xiàn)全速的快充。
反觀高電壓低電流的問題在于效率較低，發(fā)熱量較大，優(yōu)點在于高通QC聯(lián)發(fā)科PE都是通用協(xié)議，因此兼容性相對較好。
然而隨著技術(shù)的發(fā)展，隨著雙電芯、電荷泵等解決方案的加入，以及人們對于手機快充峰值功率越來越高的要求。電流電壓二選一的技術(shù)路線已經(jīng)不復(fù)存在，高電壓高電流成為了目前智能手機快充的共同選擇。
氮化鎵充電器可以在較小的體積內(nèi)實現(xiàn)大功率的輸出
手機充電的過程要經(jīng)過三個主要的部件，分別是：充電頭、充電線和手機。這三者其中任意一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)短板，都會讓最終的充電功率下降，是木桶效應(yīng)的典型體現(xiàn)。
充電頭想要實現(xiàn)高的功率并不難，難的是在合理的體積下，實現(xiàn)大功率和低發(fā)熱。目前最為主流的解決方式是使用氮化鎵半導體材料去解決，雖然成本較高，但基本上能夠滿足充電頭的需求。
充電線線材方面目前來看不會成為充電閉環(huán)中的短板，主要面對的問題是如何實現(xiàn)對于高電流線材的識別，防止電流過大燒毀設(shè)備。目前主流的辦法是在線材內(nèi)內(nèi)置E-marker，用來標記線纜的電力傳輸能力，這樣不合規(guī)的線纜就無法實現(xiàn)快充。
目前來看，快充要面對的主要問題，更多來自手機的內(nèi)部同時要面對大電壓和大電流提出的挑戰(zhàn)。
針對大電壓，目前主要采用電荷泵降壓、串聯(lián)電芯分壓的方式解決。
電荷泵技術(shù)是利用電容作為儲能單元進行電壓變換，轉(zhuǎn)換效率可以從普通充電 IC 芯片的 89% 提升到 98% 左右，同時實現(xiàn)電壓減半、電流加倍的功能。而使用兩塊電芯串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)分壓的原理，可以直接將單塊電池的電壓降至一半。
另一方面，想要加大電流，就要靠提升電池放電倍率解決。放電倍率又稱C數(shù)，等于電池容量/1000，比如3000mAh的鋰電池，5C等于5*(3000/1000)=15A放電電流。更大的放電倍率可以承載更大的充電電流。
目前主流的放電倍率大約在6C-8C，IQOO 10系列智能手機首發(fā)搭載10C電芯，單顆電芯預(yù)計可以承受最大20A的輸入電流，就是電芯在放電倍率上的又一次進步。
在以上種種充術(shù)逐個到位之后，快充，終于達到了如今200W的高度。
OPPO此前已經(jīng)發(fā)布240W快充技術(shù)
綜合來看，隨著快充技術(shù)不斷提升，智能手機的體驗也會越來越好。
此前在MWC2022上，OPPO已經(jīng)發(fā)布了240W的閃充技術(shù)，可以在9分鐘內(nèi)，將手機電力從0充至100%。這對于還保留睡前插上充電器，一充就是一宿的人來說，簡直是無法想象的速度。
另一方面，在充電體驗上。如今的充電頭正在普及氮化鎵的技術(shù)，功率越來越高，體積保持小巧。對于出差旅行的場景，顯得尤為實用。
再有就是智能手機快充的普及，對于周邊設(shè)備會產(chǎn)生正向的影響。像是平板電腦、筆記本電腦，本身都配有更大的電池容量，本身更加需要快充。再統(tǒng)一協(xié)議之后，都可以使用手機的充電器進行快速充電。這對于絕大多數(shù)出廠標配碩大的電源適配器的筆記本電腦，絕對是重大利好。
綜合來看，快充的高速發(fā)展是符合行業(yè)需求的配套升級，也是能夠給消費者帶來明顯體驗感受的顯性升級。在2022年年中這一時間點上，鈦媒體App已經(jīng)看到了智能手機行業(yè)“人均百瓦”的趨勢。當大部分手機都能夠在十分鐘內(nèi)完成充電的時候，困擾現(xiàn)代人的“電量焦慮”將會不復(fù)存在。（本文首發(fā)鈦媒體App，作者/吳泓磊，編輯/鐘毅）
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