“充电5分钟,通话2小时”,曾经OPPO的这句经典广告语一经推出就迅速火遍大江南北,也让很多人第一次认识到手机快充带来的绝佳便利性。随后手机快充技术就成为了一众国内厂商的竞争赛道,各种快充技术层出不穷,充电功率也一路飙升。
就在上个月,红魔新机红魔7Pro搭载135W魔闪快充,刚刚刷新量产机型的充电功率纪录。但让人没想到的是,还有厂商“内卷”得更积极。近日OPPO的两大子品牌realme、一加同时宣布,接下来发布的新机将搭载150W闪充技术,有望成为手机快充行业的新标杆。手机快充的脚步越走越快,这项技术究竟还能走多远?
在讨论手机快充技术的现状之前,我们不妨先从这项技术的原点看起,从多年发展中一窥手机快充技术的含金量。在智能手机还未兴起之前,很多小型电子设备的充电规格默认为5V1A,而且当时的手机电池容量也不大,像2010年的顶级机型诺基亚N8电池容量也才1200mAh,所以在当时5W的充电功率完全够用。
但在进入智能手机时代后,出色的性能让芯片产生了更高的能耗,因此手机电池不得不越做越大。不过电池做大之后另一个问题接踵而至——5W的充电功率给大电池充电显然有些“力不从心”,充电技术是时候该进步了。
在快充技术上迈出第一步的是USB IF,这家组织定义USB的传输接口规格,这其中就包含了充电方面。2010年该组织颁布USB BC 1.2,这种接口将充电电流提升到1.5A,多年来的5W充电功率终于提升到7.5W。
2013年,早已成为手机芯片出货量头部的高通有意主导快充行业,因此推出了自家的私有协议Quick Charge。高通考虑到当时大部分线材最高仅支持2A电流,因此在后续的技术上都选择增大电压的高压快充,例如QC 3.0就支持最大12V 1.5A的充电功率。很快这种“低压高电流”的策略就对友商产生了影响,联发科PE、华为FCP都是类似方案。
随后由于一众国内厂商的发力,快充很快进入了群雄逐鹿的时代。率先进入快充行业的国内手机厂商就是OPPO,2015年VOOC闪充诞生,他们一改高通的做法,选择用“高压低电流”的方式增大功率,当时在充电速度上完成了“弯道超车”。这种方案要对充电头、线材等多方面统统进行定制,对官方配件的依赖性很高,因此很多厂商选择自己“另起山头”,私有协议遍布市场,像华为的SCP、vivo FlashCharge 1.0等都属于此类。
当然这一过程中USB IF也没闲着,多年来他们一直致力于推广自家的PD快充协议,预想最大能支持20V 5A的电力输出。但由于能承载如此大功率的USB Type-C接口在当时尚未普及,PD“百瓦快充”在当时更像是个空中楼阁。
直到2017年USB IF才重新找回话语权:此时USB Type-C接口终于在智能机上普及,USB IF及时更新PD 3.0协议,增加了可编程电源PPS统一规范,让PD协议纳入对高通QC、联发科PE、OPPO VOOC、华为SCP等协议的支持。这种收编保证了PD快充广泛的适用性,当今的很多手机、笔电等移动设备都支持PD快充协议。
但USB IF并未堵死各厂商私有协议的独立性,他们需要的只是厂商们对PD协议的支持,因此很多厂商在接纳可编程电源PPS统一规范之后,仍然以自己的私有协议为核心。因为USB Type-C接口拥有极高的承载能力,再加上双电芯电池、电荷泵、氮化镓充电器等充电技术的逐渐兴起,此前的“高压低电流”与“低压高电流”之争不复存在,厂商们开始卯足了劲进行“瓦数大战”。
2020年8月发布的iQOO 5系列成为新一代行业快充标杆,作为首款120W大快充商用手机,它15分钟就能将手机电池从0充至满电,刷新了人们对手机快充能力的认知。近年来120W快充被vivo、小米、OPPO等厂商广泛应用在旗舰机型上,超快闪充大有成为旗舰标配的趋势,而OPPO继续在快充功率上做文章,也正是看重了这一点。
快充为我们使用手机带来的便利,但同时也让不少人开始产生疑虑,快充瓦数越来越大,它们真的不会对手机电池造成危害吗?
如果你也有这样的想法,那么大可不必担心,从原理上来讲,大瓦数快充和普通充电对于电池的损耗其实没有多大差别。现如今大部分手机使用的电池都是锂离子电池,这种电池将正极、负极、隔膜都浸泡在电解液中,充放电的过程就是锂离子在正负极间流动。因为锂离子会和电解液产生化学反应,所以锂离子电池在经过使用后不可避免地会出现损耗。
值得注意的是,这种损耗只和充电周期有关,也就是说在一个充满再用尽的使用过程中,不管你用快充还是普通充电方式,锂离子的损耗是相同的。我国在《移动电话用锂离子蓄电池及蓄电池组总规范》中规定,手机电池损耗的推荐标准是在400次充、放电测试后,电池容量不小于额定容量的60%,这一点目前的快充技术完全能够做到,所以在电池损耗上是完全可以放心的。
不过这也并不意味着快充技术都是优点没有弊端,起码在当下的快充技术中,我们还需要面对一系列的问题。首先就是快充的安全问题,这方面更多的体现在充电配件上,现今各种私有协议层出不穷,各品牌间不同的快充策略就会有不同的充电配件,在配件不对应或者混用的情况下,就有可能因为电池过载等问题产生安全隐患。除了消费者自身要培养安全用电习惯外,厂商也有责任考虑到以上情况的发生,在生产充电配件时多设计安全防护措施。
其次就是快充导致的过热问题,目前绝大多数快充方案都增大了所承载的电流,这不可避免的会让充电头以及电池产生更高的热量。热量一方面会降低电池转换效率,让能量白白浪费,还有可能因为高温对手机其他部件造成损害。好在现如今国内的手机厂商都对散热相当重视,大部分机型都会在电池上覆盖石墨散热贴纸,像iQOO 9这种机型还全面覆盖大面积VC散热板,对电池控温有不小的帮助。
总结种种利弊下来,圈哥认为目前快充行业的发展还是值得肯定的,虽然还存在一些弊端,不过有厂商的积极应对,快充体验绝对会越来越好。而且目前快充已经成为一种差异化优势,像vivo、OPPO等机型的120W快充十多分钟就能充满手机,在一定程度上甚至能改变用户的生活习惯。
未来快充的发展趋势会是什么?圈哥认为统一协议、压缩体积这几个词绝对是关键。现在的私有协议林立,这对于消费者其实是有诸多不便的,国家有关部门也是发现这一点,因此于去年正式推出UFCS快充规范。
该标准由绿色能源工作组(WG10)主导,信通院、华为、OPPO、vivo、小米牵头,还有一众充电行业的厂商参与。不同于PPS规范的是,UFCS快充规范有国家相关部门参与,强制性更高,在未来也许就能真正实现“一个充电器充所有”的愿景。
压缩体积也是快充技术的一个重要方向,因为大瓦数快充头功率高,各种元器件的体积也就更大,这时反而会产生携带不便等问题。目前很多厂商都在致力于压缩充电器体积,iQOO 9 Pro原装的120W氮化镓充电头体积已经和很多66W充电头体积相仿,在未来行业内或许会出现瓦数更大同时体积还更小的充电配件。
在诸多新技术的助阵下,圈哥相信在未来还将会有时长更短、安全性更高的快充技术出现。科技改变生活,我们当初所构想的美好正在一步步变为现实,期待技术为我们带来更美好的明天。
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