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200W快充来了，离消灭电量焦虑还有多远？原创2022-07-20 12:28·钛媒体APP随着手机性能的不断提升，对于快速充电的需求也与日俱增2022年7月19日，iQOO发布了第一款突破200W功率快充的手机iQOO 10 Pro。从最初的5V1A充电，到如今的200W快充，峰值功率已经提升了40倍。随着智能手机的普及，每天为手机充电成为了每个人的生活习惯。对很多人来说，充电器、充电宝就是现代生活中的最实际的安全感。为了满足5G、大屏幕以及处理器的负载要求，智能手机势必要搭载越来越大容量的电池。但从目前来看，手机所搭载的电池容量，短时间内很难在能量密度无法突破的前提下实现大幅提升，原因是手机的体积重量无法再继续增加。此时，快充技术成为了各大手机厂商的救命稻草。目前市售智能手机最大充电功率已超越百瓦两个流派，一个结果2022年，主流的安卓旗舰手机几乎都已达到100W以上的充电功率，可在20分钟左右将一部手机从0充到满电。通过缩短充电时长去减少“续航焦虑”，被普遍证明是行之有效的方案。然而想要实现快充，并不是简简单单，暴力提高充电头功率这么简单。由功率计算公式，P=UI，即功率=电压×电流可知，想要提高充电功率，就要从提高电压或者电流入手。从最初的5V1A慢充，到如今的百瓦充电，手机充电领域经过了长时间的技术迭代。起初，由于厂商的技术路线选择不同，自然分化成了低压高电流和高压低电流的两个流派。其中OPPO作为最早进入快充领域的厂商，也是那句“充电5分钟，通话2小时”让很多人对OPPO形成了最初的印象。其首款VOOC闪充在2014年发布的Find 7上实现，正是采用了低压大电流充电的解决方案。与之对应的，高通和早期的华为、小米，则选择了高压低电流的技术路线。综合来看，低电压大电流的问题是对线材、接口有更高的要求。比较直观的就是OPPO附送的充电线都比较粗，用以适配更大的电流。但缺点就是通用性较差，第三方充电器无法实现全速的快充。反观高电压低电流的问题在于效率较低，发热量较大，优点在于高通QC联发科PE都是通用协议，因此兼容性相对较好。然而随着技术的发展，随着双电芯、电荷泵等解决方案的加入，以及人们对于手机快充峰值功率越来越高的要求。电流电压二选一的技术路线已经不复存在，高电压高电流成为了目前智能手机快充的共同选择。氮化镓充电器可以在较小的体积内实现大功率的输出木桶补齐，200W达成手机充电的过程要经过三个主要的部件，分别是：充电头、充电线和手机。这三者其中任意一个环节出现短板，都会让最终的充电功率下降，是木桶效应的典型体现。充电头想要实现高的功率并不难，难的是在合理的体积下，实现大功率和低发热。目前最为主流的解决方式是使用氮化镓半导体材料去解决，虽然成本较高，但基本上能够满足充电头的需求。充电线线材方面目前来看不会成为充电闭环中的短板，主要面对的问题是如何实现对于高电流线材的识别，防止电流过大烧毁设备。目前主流的办法是在线材内内置E-marker，用来标记线缆的电力传输能力，这样不合规的线缆就无法实现快充。目前来看，快充要面对的主要问题，更多来自手机的内部同时要面对大电压和大电流提出的挑战。针对大电压，目前主要采用电荷泵降压、串联电芯分压的方式解决。电荷泵技术是利用电容作为储能单元进行电压变换，转换效率可以从普通充电 IC 芯片的 89% 提升到 98% 左右，同时实现电压减半、电流加倍的功能。而使用两块电芯串联，根据串联分压的原理，可以直接将单块电池的电压降至一半。另一方面，想要加大电流，就要靠提升电池放电倍率解决。放电倍率又称C数，等于电池容量/1000，比如3000mAh的锂电池，5C等于5*(3000/1000)=15A放电电流。更大的放电倍率可以承载更大的充电电流。目前主流的放电倍率大约在6C-8C，IQOO 10系列智能手机首发搭载10C电芯，单颗电芯预计可以承受最大20A的输入电流，就是电芯在放电倍率上的又一次进步。在以上种种充术逐个到位之后，快充，终于达到了如今200W的高度。OPPO此前已经发布240W快充技术体验，不止于数字综合来看，随着快充技术不断提升，智能手机的体验也会越来越好。此前在MWC2022上，OPPO已经发布了240W的闪充技术，可以在9分钟内，将手机电力从0充至100%。这对于还保留睡前插上充电器，一充就是一宿的人来说，简直是无法想象的速度。另一方面，在充电体验上。如今的充电头正在普及氮化镓的技术，功率越来越高，体积保持小巧。对于出差旅行的场景，显得尤为实用。再有就是智能手机快充的普及，对于周边设备会产生正向的影响。像是平板电脑、笔记本电脑，本身都配有更大的电池容量，本身更加需要快充。再统一协议之后，都可以使用手机的充电器进行快速充电。这对于绝大多数出厂标配硕大的电源适配器的笔记本电脑，绝对是重大利好。综合来看，快充的高速发展是符合行业需求的配套升级，也是能够给消费者带来明显体验感受的显性升级。在2022年年中这一时间点上，钛媒体App已经看到了智能手机行业“人均百瓦”的趋势。当大部分手机都能够在十分钟内完成充电的时候，困扰现代人的“电量焦虑”将会不复存在。（本文首发钛媒体App，作者/吴泓磊，编辑/钟毅）
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