無(wú)線充電能否讓華為、小米“換道超車(chē)”？

看點(diǎn)：蘋(píng)果“棄療”，OPPO、華為卻狂搶的快充，背后到底有多少黑科技？

90W快充什么概念？相當(dāng)于每小時(shí)能充滿5塊iPhone 11電池。這就是聯(lián)想宣稱(chēng)即將發(fā)布的游戲手機(jī)所具有的充電功率，靠不靠譜？有待驗(yàn)證。

僅僅用了7年時(shí)間，智能手機(jī)的充電功率就從5W發(fā)展到了65W，翻了13倍，而充電速度，也從“充電5分鐘，通話2小時(shí)”發(fā)展到了“充電5分鐘，開(kāi)黑2小時(shí)”。

對(duì)智能手機(jī)當(dāng)前的核心技術(shù)進(jìn)行挖掘（三星蘋(píng)果核心技術(shù)的血與淚！10年打底，千億投入，背后狠招你學(xué)不來(lái)），在這些高光時(shí)刻中，屏幕被三星占走，芯片有蘋(píng)果A系和海思麒麟，拍照有華為的潛望式，而快充，似乎成為了其他中國(guó)廠商在這場(chǎng)硬核技術(shù)比拼中撕開(kāi)的為數(shù)不多的一道口子。 隨著小米50W有線充電、華為40W無(wú)線充電、OPPO 65W有線充電以及聯(lián)想90W有線充電在短短3個(gè)月內(nèi)接連發(fā)布，智能手機(jī)的快充王座，似乎成為了各路廠商爭(zhēng)奪的另一個(gè)焦點(diǎn)。 充電技術(shù)這塊骨頭到底有多難啃，OPPO國(guó)產(chǎn)充電“一哥”的地位能否繼續(xù)坐穩(wěn)，智能手機(jī)快充這條路，又是否會(huì)真正成為中國(guó)手機(jī)廠商的一條黃金賽道？

“大電壓”與“大電流”的恩怨情仇

智能手機(jī)快充的快速發(fā)展，其實(shí)不過(guò)短短六七年，而這場(chǎng)“快充秀”也可以簡(jiǎn)短地以九個(gè)字概括——大電壓與大電流之爭(zhēng)。 2013年，智能手機(jī)的功能不斷豐富和完善，例如拍照、視頻等功能都在高速發(fā)展，而這些功能的實(shí)現(xiàn)不斷對(duì)智能手機(jī)的續(xù)航提出了更高的要求。 但是電池容量由于材料限制難以大幅提升，電量的瓶頸難以突破，縱有一身武功，怎奈體力不支。所以各家廠商開(kāi)始從充電速度上尋找突破口。 那時(shí)手機(jī)普遍用的是Micro USB接口，而這種接口的電流被限制在了1.5A，增大電壓對(duì)于發(fā)熱的影響十分明顯，各家廠商苦不堪言，這時(shí)候，在手機(jī)SoC市場(chǎng)中握有一定話語(yǔ)權(quán)的高通站了出來(lái)，率先將電流提升到了2A，充電功率也來(lái)到了10W（5V/2A）。 這就是最初的高通QC 1.0快充標(biāo)準(zhǔn)。 有帶頭大哥扛起大旗，小弟們自然跟著一起沖向新的戰(zhàn)場(chǎng)。小米、努比亞等一眾廠商紛紛推出了采用QC 1.0快充協(xié)議的產(chǎn)品。 2014年，高通繼續(xù)推出QC 2.0標(biāo)準(zhǔn)，將電壓從5V提升至9V/12V/20V，不過(guò)電壓越高，充電轉(zhuǎn)化效率就越低，所以大部分廠商都以9V為主，因此充電功率普遍來(lái)到了18W（9V/2A）。 其實(shí)在當(dāng)時(shí)的手機(jī)散熱條件下，電壓的增大會(huì)帶來(lái)顯著的發(fā)熱。因?yàn)槭謾C(jī)元器件所需要的電壓要遠(yuǎn)低于9V,因此二次降壓就會(huì)帶來(lái)手機(jī)充電管理IC的大量發(fā)熱。 就在這個(gè)時(shí)候，OPPO卻選擇了另一種思路，通過(guò)增大電流來(lái)提升功率，減小發(fā)熱。就從這時(shí)起，以高通為首的大電壓陣容和以O(shè)PPO為代表的大電流陣容展開(kāi)了曠日持久的交鋒。 大電流聽(tīng)起來(lái)簡(jiǎn)單，但實(shí)際上要克服很多困難。為了解決傳統(tǒng)Micro USB線可承載電流只有2A的瓶頸，OPPO定制了數(shù)據(jù)線，將內(nèi)部的5根導(dǎo)線增加到7根，數(shù)據(jù)線可承載的電流也來(lái)到了5A。另外，充電頭也需要裝入定制的IC電路，并因此變得巨大。

▲右側(cè)為OPPO定制7針Micro USB充電線

▲OPPO定制充電頭 自此，OPPO憑借25W（5V/5A）的充電功率一騎絕塵。就在2014年，OPPO Find 7發(fā)布，那句“充電5分鐘，通話2小時(shí)”的廣告詞傳遍了大江南北。

百家爭(zhēng)鳴，差異縮小，但協(xié)議混亂

高通在推出QC 2.0標(biāo)準(zhǔn)后，又繼續(xù)推出了QC 3.0和QC 4.0，不過(guò)基本是在2.0的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化打磨。比如QC 3.0將電壓分為0.2一檔，可以上下調(diào)整，電壓最低可以下探到3.6V，并且高通推出了INOV算法來(lái)找到每個(gè)產(chǎn)品最適合的電壓。得益于電壓的降低和細(xì)分，充電效率一步步提升。 不過(guò)這時(shí)時(shí)間已經(jīng)來(lái)到了2016年左右，USB Type-C接口逐漸普及，而Type-C口可以承載的電流也顯著增加，9V電壓下最大可輸出3A電流，而5V最大可輸出5.6A，這樣讓大電壓和大電流之間的邊界逐漸縮小。

▲左：USB Type-C接口，右：Micro USB接口 在這段時(shí)間里，大電壓陣容增加了聯(lián)發(fā)科的Pump Express（PE）、Pump Express Plus（PEP）快充，魅族的mCharge快充就基于此。 另外華為也推出了自家的Fast Charge Protocol（FCP）快充，規(guī)格為9V/2A。小米、努比亞等部分使用高通SoC的廠商也一直在高通的QC協(xié)議旗下。 一加在這段時(shí)間里誕生并加入了老東家OPPO的大電流陣營(yíng)中，其30W WARP閃充可以在20分鐘內(nèi)充入50%的電量。 雖然大電流陣容看起來(lái)有些單薄，但可以承載更大電流的Type-C接口的普及卻成為了他們翻身的契機(jī)。 2016年，華為推出了自家的Super Charge Protocol（SCP）快充，采用4.5V/5A的低壓大電流方案，在榮耀Magic、華為Mate9和華為P10系列等多款機(jī)型上有所應(yīng)用。 聯(lián)發(fā)科這邊的PEP快充，也轉(zhuǎn)投了大電流陣營(yíng)。魅族Pro7 Plus搭載的mCharge4.0就采用了5V/5A，功率為25W的充電方案，電壓從mCharge3.0時(shí)的12V降低到了5V。 總體來(lái)說(shuō)，Type-C口的普及讓大電流方案成為了主流，但各家充電協(xié)議互不兼容，大部分智能手機(jī)如果想要享受快充，就要“認(rèn)頭又認(rèn)線”（需要專(zhuān)用充電線和充電頭）。即使給蘋(píng)果插上了OPPO最快的65W快充，充電功率也還是“五福一安”（5V 1A），連最大功率的十分之一都不到。 這時(shí)候，那個(gè)我們熟悉的USB IF協(xié)會(huì)回來(lái)了，既然以前阻礙過(guò)大家的發(fā)展，那么今天就來(lái)做點(diǎn)好事促進(jìn)一下產(chǎn)業(yè)——制定標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一充電規(guī)范。跟USB IF協(xié)會(huì)想到一起的還有谷歌這位大佬，自己的安卓生態(tài)被混論的充電協(xié)議攪得苦不堪言，谷歌當(dāng)然希望能有統(tǒng)一的協(xié)議。 在各方科技大佬、各國(guó)實(shí)驗(yàn)室、各家智能手機(jī)廠商的努力下，最終在2017年，USB PD 3.0協(xié)議通過(guò)PPS（Programmable Power Supply）技術(shù)規(guī)范統(tǒng)一了高通、聯(lián)發(fā)科、華為、OPPO的快充協(xié)議。

OPPO何以搶占先機(jī)，SuperVOOC “super”在哪里？

在智能手機(jī)充電大混戰(zhàn)的故事中，第一個(gè)吃大電流這個(gè)“螃蟹”的人一直“未嘗敗績(jī)”，不論是65W有線充電，還是40W無(wú)線充電，OPPO的充電速度一直鮮有敵手，而充電似乎也成為了OPPO營(yíng)銷(xiāo)時(shí)常常著重強(qiáng)調(diào)的點(diǎn)。 在此，基于市面上主流科技媒體的測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)，智東西對(duì)各家智能手機(jī)廠商旗艦產(chǎn)品的充電速度進(jìn)行了對(duì)比。對(duì)于充電速度，單看時(shí)間是不公平的，畢竟每家手機(jī)電池的容量也不一樣，因此我們通過(guò)每分鐘充入電量來(lái)對(duì)比。

通過(guò)對(duì)比我們可以發(fā)現(xiàn)，OPPO、小米和vivo位于前三，基本在第一梯隊(duì)，但OPPO每分鐘129mAh的充電速度無(wú)疑甩開(kāi)了第二名將近30%，與華為相比約為其2倍。

從六年前的VOOC閃充，到今天的Super VOOC 2.0超級(jí)閃充，OPPO閃充技術(shù)的秘訣到底是什么？ 手機(jī)跟充電相關(guān)的，無(wú)非就兩部分，一部分是充電器，一部分是手機(jī)里的電源管理組件，OPPO的SuperVOOC 2.0用上了幾顆定制芯片，定制啥意思，你可以簡(jiǎn)單理解為“加錢(qián)買(mǎi)好貨”。 這些芯片中包含一顆VCU控制芯片，可以控制整個(gè)充放電線路的電壓、電流，并一定程度上控制溫度。另外還有一顆MCU充電管理芯片和一顆BMS電池管理芯片。從充電器到手機(jī)，通過(guò)定制化，OPPO形成了一條完整的充電協(xié)議閉環(huán)。

剖開(kāi)電池內(nèi)部，還可以看到兩塊OPPO定制3C充電倍率電芯以串聯(lián)的形式連接。3C充電倍率意味著更大的充放電電流和更高的電池性能，另外，這兩枚電芯采用了“極耳中置”的方式，具備更低的阻抗，因此可以支持高達(dá)6.5A的電流。

▲OPPO Find X2 Pro電池拆解顯示為“雙電芯”結(jié)構(gòu) 串聯(lián)電芯還可以帶來(lái)一個(gè)好處，就是電池整體可以承受更大的電壓，適配器輸出的電壓也從先前的5V直接提升到了10V，也就是5V+5V。 除了電芯，在外部接口方面，OPPO在電池的外部接口上采用了雙BTB結(jié)構(gòu)，這樣可以使充電電路和放電電路有效分離，縮短充電路徑，進(jìn)而降低充電電路內(nèi)阻，減少大電流通過(guò)時(shí)在電路內(nèi)部的損耗，提升充電效率。 放電其實(shí)就是電池給手機(jī)中各種硬件供電的過(guò)程，在這一過(guò)程中，OPPO采用了可以進(jìn)行直流降壓的電荷泵技術(shù)，這種技術(shù)可以將輸入的6.5V高壓，在輸出端降為4.5V，并且轉(zhuǎn)換損失較小。 當(dāng)然，在硬件之外，軟件算法也功不可沒(méi)。眾所周知，目前主流智能手機(jī)為了提升電池壽命，降低損耗，在手機(jī)電量快要充滿時(shí)都會(huì)逐漸降低功率，最后進(jìn)入涓流充電階段。 為什么你覺(jué)得手機(jī)快沒(méi)電時(shí)充的很快，而到90%以后，速度卻顯著變慢了。沒(méi)錯(cuò)，這不是錯(cuò)覺(jué)，而是目前智能手機(jī)采取的普遍措施。為了進(jìn)一步提升充電速度，OPPO通過(guò)算法優(yōu)化了90%-100%充電區(qū)間的充電效率。 不過(guò)，SuperVOOC 2.0雖然速度快，但是他對(duì)硬件的要求卻實(shí)打?qū)嵉臄[在那里，由于定制化芯片、電芯的采用，SuperVOOC 2.0變得“認(rèn)頭又認(rèn)線”，用戶必須擁有一套完整的充電線和電源適配器，并且手握一臺(tái)OPPO手機(jī)，才能體驗(yàn)這份速度。 既然串聯(lián)、定制化、大電流這么好用，為什么別人不用呢？專(zhuān)利封鎖自然是一個(gè)重要原因。根據(jù)OPPO官方公布數(shù)據(jù)顯示，VOOC閃充技術(shù)在全球已經(jīng)申請(qǐng)了超過(guò)1000項(xiàng)專(zhuān)利?？梢哉f(shuō)，在充電這條賽道上領(lǐng)跑多年讓OPPO打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。 不過(guò)就在去年7月，OPPO宣布“VOOC 閃充專(zhuān)利對(duì)外授權(quán)”，這也就意味著市面上將有更多的第三方產(chǎn)品支持OPPO的VOOC閃充技術(shù)。但畢竟這是對(duì)手家的技術(shù)，三星、華為、蘋(píng)果、小米仍然不會(huì)輕易屈服。

無(wú)線充電能否讓華為、小米“換道超車(chē)”？

“哪里有壓迫哪里就會(huì)有反抗”，這話用在充電之戰(zhàn)中同樣試用。在有線快充領(lǐng)域被OPPO持續(xù)壓制的廠商們也在尋找其他突破口。無(wú)線充電，似乎有戲。

提到無(wú)線充電，大家一定對(duì)“Qi”非常熟悉，這是無(wú)線電力聯(lián)盟（WPC）在2010年制定的磁感應(yīng)無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)，而這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)一用就是10年，并且成為了目前市面上絕大部分產(chǎn)品所支持的無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)。

2018年，小米MIX 2S首發(fā)了7.5W無(wú)線充電，這也是國(guó)產(chǎn)首款無(wú)線充電智能手機(jī)，就在同年，華為發(fā)布了Mate20系列，無(wú)線充電功率來(lái)到了15W，并且首次支持了5W的反向充電。 也部分由于小米和華為的快速入場(chǎng)，無(wú)線充電在國(guó)內(nèi)智能手機(jī)市場(chǎng)中的關(guān)注度開(kāi)始水漲船高。 2019年，小米9pro又再一次刷新了雙記錄，將無(wú)線充電功率拉升到了30W，無(wú)線反向充電拉升至10W。小米公司產(chǎn)品總監(jiān)王騰還特地發(fā)表長(zhǎng)文說(shuō)，“小米30W無(wú)線閃充系統(tǒng)包含了多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)?！?比如高效直充架構(gòu)、Charge turbo 2.0技術(shù)、無(wú)線充電專(zhuān)有協(xié)議等均為小米自研。 華為也不甘示弱，在3月發(fā)布的P40 Pro+上采用了40W無(wú)線充電技術(shù)，不過(guò)P40 Pro+由于技術(shù)難度較高和疫情的影響，6月才能開(kāi)售，因此成了一項(xiàng)“PPT”技術(shù)。 就在等待的過(guò)程中，OPPO“截胡“了。2020年4月，OPPO Ace2發(fā)布了AirVOOC 40W無(wú)線閃充，這也是40W無(wú)線充電技術(shù)的首次落地商用。

OPPO改變了傳統(tǒng)無(wú)線充電使用的單電芯、兩次降壓的方案，通過(guò)雙電芯技術(shù)減少一次降壓，實(shí)現(xiàn)了20V高壓無(wú)線充電，另外OPPO也改進(jìn)了無(wú)線充電的線材和無(wú)線充電線圈的繞線方式，最終充滿100%只要49分鐘。

我們可以看到，OPPO將有線充電中的雙電芯技術(shù)在此應(yīng)用在了無(wú)線充電中，這也側(cè)面反映了在充電領(lǐng)域中掌握某一專(zhuān)利技術(shù)的重要性。 華為和小米換道超車(chē)，看來(lái)要多跑幾圈了。

結(jié)語(yǔ)：早下手，肯花錢(qián)，技術(shù)秘訣其實(shí)很實(shí)在

兩三年前，智能手機(jī)比拼電量好不熱鬧，電池容量甚至一度加到了6000mAh，然而隨著智能手機(jī)內(nèi)部組件越來(lái)越多，鏡頭模組越來(lái)越大，電池容量不得不被一點(diǎn)點(diǎn)壓縮。而快充的出現(xiàn)和發(fā)展，幾乎改變了人們的生活習(xí)慣。 曾經(jīng)我們必須插上充電器才能睡個(gè)安穩(wěn)覺(jué)，而如今，只需要刷牙洗臉的十幾分鐘，手機(jī)電量就可以“滿血復(fù)活”。電量焦慮成了一個(gè)“偽命題”。 OPPO在充電領(lǐng)域的統(tǒng)治力雖然遭到了聯(lián)想的挑戰(zhàn)，不過(guò)在聯(lián)想新機(jī)發(fā)布前，OPPO憑借65W Super VOOC 2.0閃充仍然坐穩(wěn)了智能手機(jī)有線充電一哥。 不難發(fā)現(xiàn)，這樣的技術(shù)是通過(guò)真金白銀的投入、打造定制化器件，并且盡早布局、積累技術(shù)優(yōu)勢(shì)而實(shí)現(xiàn)的。這樣的故事顯得不那么有傳奇色彩，略顯樸實(shí)，但核心技術(shù)的打造，往往就是這么道理簡(jiǎn)單，知易行難。 相較三星、蘋(píng)果等海外巨頭，中國(guó)廠商的確搶占了智能手機(jī)充電核心技術(shù)這座山頭，并從早期就積累了較多技術(shù)。而在手機(jī)電池真正實(shí)現(xiàn)突破之前，手機(jī)快充格局還會(huì)有怎樣的變化，中國(guó)廠商能否坐穩(wěn)這來(lái)之不易的“階段性勝利”，我們拭目以待。