先不談隔空充電，都2021年了，手機快充技術為何還不通用？

忘帶手機充電器時，想借同事的應急？如果品牌不同，你還未必快得起來。如今快充技術都有哪些流派？是什么阻礙了技術標準的統(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（中國科學院上海硅酸鹽研究所高級工程師）

項立剛（通信行業(yè)專家、飛象網(wǎng)CEO）

近日，某手機品牌發(fā)布了全新旗艦機型。這款手機除了強悍的硬件配置以外，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。

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

都2021年了，手機快充技術為何還是難以通用？未來的快充技術，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“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，都可以提升手機充電功率，實現(xiàn)“快充”。自2018年以來，市面上的手機快充功率從18W逐漸拉高到40W乃至更高的65W。今年，手機行業(yè)有望邁進100W快充時代。

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

芯片廠商是快充技術最早的主導者，例如高通的Quick Charge快充技術，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USB端口的電壓來實現(xiàn)更大的充電功率。

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

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

于是乎，手機廠商為了實現(xiàn)“更好的體驗”，紛紛自行研發(fā)了一些快充技術，對外宣稱是“私有協(xié)議”（其實，既然是自家獨有，叫“協(xié)議”就太過勉強，叫“私有標準”或許更合適）。例如，以充電作為核心賣點的OPPO手機，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，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的代表廠商，其技術發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了從快充（Fast Charge Protocol）到超級快充（Super Charge）的進化。

總體來說，如今快充領域產(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。

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

不同快充技術的兼容性有限

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

手機快充為何不能混用？中國科學院上海硅酸鹽研究所的高級工程師劉占強告訴記者：這是因為充電器與手機識別差異造成的——手機內(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)線連接的手機和充電器內(nèi)兩顆IC芯片相互識別、認證之后，才能激活快充功能。

如果是協(xié)議相同、功率相同的設計，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、華為和榮耀的部分手機。

如果遇到協(xié)議相同，但功率不同的充電器，手機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，這時手機就會自動調(diào)整為5V/2A（也即10W）的標準充電模式。例如用華為的40W充電器給65W快充的OPPO手機充電時，充電功率只有10W。

▲手機閃充示意圖

不過，目前有些手機也可以同時支持兩種甚至更多的快充協(xié)議，比如三星旗艦機配備自家的AFC快充標準，同時兼容高通QC快充標準；小米旗艦機能同時支持私有快充協(xié)議和公有快充協(xié)議。其實，做到這一點并不難：手機廠商只要投入資金，就能夠從不同快充供應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。

那么，混用快充是否會損害手機電池呢？劉占強表示，鋰電池壽命和電池的總充電電量有關，和充電次數(shù)無關。目前沒有研究表明混用快充會影響手機正常使用，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，但在目前快充技術的各種保障下，對電池的損害是可控的。”劉占強說。但他也呼吁“希望國家或者有關部門盡快出臺統(tǒng)一的充電標準，才能從根本上減少混用”。

是什么阻礙了標準統(tǒng)一？

在智能手機行業(yè)快速發(fā)展的當下，有沒有一種快充技術的統(tǒng)一標準，有可能結(jié)束“混戰(zhàn)”局面？其實這個標準早在2017年就誕生了，這個標準被稱為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。它的充電功率高達100W，放在4年前，已經(jīng)是很頂級的水準了。

為了提高兼容性，USB-IF協(xié)會表示將負責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接口供電的設備，不管是智能手機、筆記本電腦還是臺式機顯示器，都可以使用USB-PD 3.0快充協(xié)議進行供電。

▲某些PD充電器上設置了多個充電口（圖片來源：知乎）

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

其實，無線充電領域的情況也類似。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項立剛分析認為：公有協(xié)議大多是由芯片或者配件廠商提供技術支持，這些廠家沒有產(chǎn)品，自然希望技術開源、被更多地采用；另一方面，私有協(xié)議大多數(shù)是手機廠商提供技術支持，從專利技術角度來看，廠商肯定希望技術獨享。

其次，盡管快充的充電功率理論上可以達到100W，但QC和PD等公有協(xié)議出于兼容性考慮，不會把手機端功率做得太高。但在國內(nèi)，激烈的競爭環(huán)境迫使手機廠商必須把充電功率當做賣點，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”。

▲堅持“不用”快充的蘋果手機，受到了不少用戶的“吐槽”

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

從過去的經(jīng)驗來看，技術標準推動行業(yè)進步的同時，也可能阻礙技術的發(fā)展：一旦某種行業(yè)標準被廣泛接受，也就意味著失去了創(chuàng)新的空間。項立剛認為，在當下手機快充技術不斷發(fā)展的背景下，一統(tǒng)天下的“公有協(xié)定”很難出現(xiàn)。但到了未來技術比較成熟時，標準自然就成型了。這方面比較典型的案例，就是手機充電器接口的演進。

但業(yè)內(nèi)也有觀點認為，盡管PD協(xié)議目前“不受待見”，但它未來實現(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)達到1000多家，并獲得了蘋果、三星、華為在內(nèi)的眾多手機廠商與硬件廠商的支持?；蛟S在未來三五年，更多手機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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