先不談隔空充電，都2021年了，手機(jī)快充技術(shù)為何還不通用？

忘帶手機(jī)充電器時，想借同事的應(yīng)急？如果品牌不同，你還未必快得起來。如今快充技術(shù)都有哪些流派？是什么阻礙了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一？

撰文/記者 趙天宇 編輯/丁林

新媒體編輯/房永珍

采訪專家

劉占強(qiáng)（中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所高級工程師）

項(xiàng)立剛（通信行業(yè)專家、飛象網(wǎng)CEO）

近日，某手機(jī)品牌發(fā)布了全新旗艦機(jī)型。這款手機(jī)除了強(qiáng)悍的硬件配置以外，還支持55W快充——據(jù)坊間消息稱，其升級版還有望支持120W快充，可以在5分鐘內(nèi)將電量為4500毫安時的電池充到41%，在23分鐘內(nèi)充滿。

隨著手機(jī)快速充電技術(shù)的發(fā)展和普及，如今“是否支持快充”已經(jīng)成為許多消費(fèi)者購買電子產(chǎn)品時重要的參考之一。但是目前市面上的快充多種多樣，讓人有點(diǎn)眼花繚亂，不同品牌手機(jī)之間的快速充電技術(shù)有時還難以混用，帶來了尷尬的用戶體驗(yàn)。

都2021年了，手機(jī)快充技術(shù)為何還是難以通用？未來的快充技術(shù)，有可能和充電接口一樣，出現(xiàn)“一充統(tǒng)天下”的場景嗎？

快充技術(shù)“百花齊放，互不兼容”

我們都知道“功率=電壓×電流”，因此通過增大電流輸入，或者提高電壓輸入的值，都可以提升手機(jī)充電功率，實(shí)現(xiàn)“快充”。自2018年以來，市面上的手機(jī)快充功率從18W逐漸拉高到40W乃至更高的65W。今年，手機(jī)行業(yè)有望邁進(jìn)100W快充時代。

盡管原理上并不復(fù)雜，但多年以來，業(yè)內(nèi)并沒有在具體技術(shù)路線上達(dá)成一致，這或許正是如今快充技術(shù)“百花齊放，互不兼容”的根源所在。

芯片廠商是快充技術(shù)最早的主導(dǎo)者，例如高通的Quick Charge快充技術(shù)，是“高電壓低電流”快充的典型方案，目前已經(jīng)衍生到QC5.0。與前代產(chǎn)品相比，QC5.0的快充功率高達(dá)100W以上,理論上最快可以在5分鐘內(nèi)將電量為4500毫安時的電池充到50%，在15分鐘內(nèi)充滿。另一家芯片廠商聯(lián)發(fā)科，其Pump Express 快充技術(shù)與高通大同小異，也是保持恒定電流，通過加大充電器與手機(jī)USB端口的電壓來實(shí)現(xiàn)更大的充電功率。

▲歷代Quick Charge技術(shù)的充電速度變化（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

按理說，智能手機(jī)廠商可以直接套用芯片廠商的快充技術(shù)，但這些所謂的“公有協(xié)議”參數(shù)設(shè)定較為保守、充電速度不夠快，對產(chǎn)品的硬件要求也比較高。

于是乎，手機(jī)廠商為了實(shí)現(xiàn)“更好的體驗(yàn)”，紛紛自行研發(fā)了一些快充技術(shù)，對外宣稱是“私有協(xié)議”（其實(shí)，既然是自家獨(dú)有，叫“協(xié)議”就太過勉強(qiáng)，叫“私有標(biāo)準(zhǔn)”或許更合適）。例如，以充電作為核心賣點(diǎn)的OPPO手機(jī)，在2014年就推出了自研的“VOOC閃充”，開創(chuàng)了“低電壓高電流”（5V/4.5A或4A）的先河。這種低壓快充方式不僅更高效，還能降低發(fā)熱。OPPO公司最新的“超級閃充”技術(shù)，已經(jīng)可以支持125W快充，不過兼容性不高。

此外，華為也是自研快充技術(shù)的代表廠商，其技術(shù)發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了從快充（Fast Charge Protocol）到超級快充（Super Charge）的進(jìn)化。

總體來說，如今快充領(lǐng)域產(chǎn)生了多種不同的“協(xié)議”，并分為兩大陣營：聯(lián)發(fā)科的 PEP、三星的 AFC、華為的 FCP、高通的 QC 等，都是屬于“高壓快充” 陣營；而 OPPO 的 VOOC、一加的 DASH、華為的 SCP、榮耀的 MagicPower 都屬于“低壓直沖”的陣營。

▲不同的手機(jī)品牌給出的快充方案也不盡相同，有以低壓高電流技術(shù)為主的OPPO VOOC閃充，也有采用高電壓快充技術(shù)的高通QC快充方案

不同快充技術(shù)的兼容性有限

對于普通消費(fèi)者而言，市面上五花八門的快充技術(shù)不僅讓人眼花繚亂、分不清楚，有時還會產(chǎn)生關(guān)鍵時刻無法快充的窘境。

手機(jī)快充為何不能混用？中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所的高級工程師劉占強(qiáng)告訴記者：這是因?yàn)槌潆娖髋c手機(jī)識別差異造成的——手機(jī)內(nèi)有一個專用充電芯片，而充電器內(nèi)也集成了專用的識別IC，只有通過數(shù)據(jù)線連接的手機(jī)和充電器內(nèi)兩顆IC芯片相互識別、認(rèn)證之后，才能激活快充功能。

如果是協(xié)議相同、功率相同的設(shè)計(jì)，不同品牌的快充是可以混用的，例如小米和三星的部分手機(jī)、華為和榮耀的部分手機(jī)。

如果遇到協(xié)議相同，但功率不同的充電器，手機(jī)就會自動降低到低功率檔位充電，這在同一品牌的迭代產(chǎn)品上比較常見，比如華為P40和P30。

如果充電協(xié)議不相同，則二者在理論上是不能兼容的，這時手機(jī)就會自動調(diào)整為5V/2A（也即10W）的標(biāo)準(zhǔn)充電模式。例如用華為的40W充電器給65W快充的OPPO手機(jī)充電時，充電功率只有10W。

▲手機(jī)閃充示意圖

不過，目前有些手機(jī)也可以同時支持兩種甚至更多的快充協(xié)議，比如三星旗艦機(jī)配備自家的AFC快充標(biāo)準(zhǔn)，同時兼容高通QC快充標(biāo)準(zhǔn)；小米旗艦機(jī)能同時支持私有快充協(xié)議和公有快充協(xié)議。其實(shí)，做到這一點(diǎn)并不難：手機(jī)廠商只要投入資金，就能夠從不同快充供應(yīng)商處獲得不同的解決方案，從而帶給自家用戶更好的使用體驗(yàn)。

那么，混用快充是否會損害手機(jī)電池呢？劉占強(qiáng)表示，鋰電池壽命和電池的總充電電量有關(guān)，和充電次數(shù)無關(guān)。目前沒有研究表明混用快充會影響手機(jī)正常使用，深放深充和淺放淺充對于鋰電壽命的影響相差不大。

“盡管快充的損害稍微會比普通充電狀態(tài)要大一點(diǎn)，但在目前快充技術(shù)的各種保障下，對電池的損害是可控的?！眲⒄紡?qiáng)說。但他也呼吁“希望國家或者有關(guān)部門盡快出臺統(tǒng)一的充電標(biāo)準(zhǔn)，才能從根本上減少混用”。

是什么阻礙了標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一？

在智能手機(jī)行業(yè)快速發(fā)展的當(dāng)下，有沒有一種快充技術(shù)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，有可能結(jié)束“混戰(zhàn)”局面？其實(shí)這個標(biāo)準(zhǔn)早在2017年就誕生了，這個標(biāo)準(zhǔn)被稱為USB-PD 3.0，也叫PD協(xié)議。

該協(xié)議是由非營利組織USB開發(fā)者論壇（USB-IF）提出，作為所有USB接口未來“公版方案”的超級快充技術(shù)。它的充電功率高達(dá)100W，放在4年前，已經(jīng)是很頂級的水準(zhǔn)了。

為了提高兼容性，USB-IF協(xié)會表示將負(fù)責(zé)USB接口的全球研發(fā)和迭代工作。理論上來說，只要是使用USB Type-C接口供電的設(shè)備，不管是智能手機(jī)、筆記本電腦還是臺式機(jī)顯示器，都可以使用USB-PD 3.0快充協(xié)議進(jìn)行供電。

▲某些PD充電器上設(shè)置了多個充電口（圖片來源：知乎）

遺憾的是， PD協(xié)議在現(xiàn)實(shí)中沒有得到普及——手機(jī)廠商繼續(xù)各自為戰(zhàn)，五花八門的快充技術(shù)越來越多了。

其實(shí)，無線充電領(lǐng)域的情況也類似。雖然有無線充電聯(lián)盟制定的“Qi無線充電協(xié)議”，但主打無線充電的小米、OPPO和華為等廠商，均采用私有協(xié)議完成充電，目前使用公有協(xié)議的只剩三星和蘋果了。

為什么會出現(xiàn)這種情況？通信行業(yè)專家、飛象網(wǎng)CEO項(xiàng)立剛分析認(rèn)為：公有協(xié)議大多是由芯片或者配件廠商提供技術(shù)支持，這些廠家沒有產(chǎn)品，自然希望技術(shù)開源、被更多地采用；另一方面，私有協(xié)議大多數(shù)是手機(jī)廠商提供技術(shù)支持，從專利技術(shù)角度來看，廠商肯定希望技術(shù)獨(dú)享。

其次，盡管快充的充電功率理論上可以達(dá)到100W，但QC和PD等公有協(xié)議出于兼容性考慮，不會把手機(jī)端功率做得太高。但在國內(nèi)，激烈的競爭環(huán)境迫使手機(jī)廠商必須把充電功率當(dāng)做賣點(diǎn)，這也是他們紛紛放棄公有協(xié)議的重要原因之一。相較而言，外國廠商在這方面就“淡定”了許多。比如蘋果公司直到iPhone 11Pro發(fā)布時才推出了所謂的“18W快充”。

▲堅(jiān)持“不用”快充的蘋果手機(jī)，受到了不少用戶的“吐槽”

另外，從銷售策略的角度來看，正因不同品牌手機(jī)的快充技術(shù)兼容性不好，消費(fèi)者就必須購買原廠配件。“對于手機(jī)企業(yè)來說，這是一筆利潤可觀的營收額。如果開放相關(guān)技術(shù)，他們還能獲得一筆價值不菲的專利費(fèi)，可謂一舉多得?！表?xiàng)立剛說。

從過去的經(jīng)驗(yàn)來看，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)推動行業(yè)進(jìn)步的同時，也可能阻礙技術(shù)的發(fā)展：一旦某種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)被廣泛接受，也就意味著失去了創(chuàng)新的空間。項(xiàng)立剛認(rèn)為，在當(dāng)下手機(jī)快充技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，一統(tǒng)天下的“公有協(xié)定”很難出現(xiàn)。但到了未來技術(shù)比較成熟時，標(biāo)準(zhǔn)自然就成型了。這方面比較典型的案例，就是手機(jī)充電器接口的演進(jìn)。

但業(yè)內(nèi)也有觀點(diǎn)認(rèn)為，盡管PD協(xié)議目前“不受待見”，但它未來實(shí)現(xiàn)“大一統(tǒng)”依然是行業(yè)趨勢。PD快充的優(yōu)勢在于涵蓋了“高壓低電流”與“低壓高電流”兩種模式，所以兼容性也更好。

▲USB開發(fā)者論壇提出的可編程電源（PPS），可以根據(jù)設(shè)備充電狀態(tài)更智能地調(diào)控充電電壓/電流，使充電更高效的同時還能有效解決充電發(fā)熱問題（圖片來源：少數(shù)派）

據(jù)了解，目前USB-IF組織的會員已經(jīng)達(dá)到1000多家，并獲得了蘋果、三星、華為在內(nèi)的眾多手機(jī)廠商與硬件廠商的支持?；蛟S在未來三五年，更多手機(jī)充電器在支持自家協(xié)議的同時，也將同時兼顧QC、PD等共有協(xié)議。

出品：科普中央廚房

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