深度:在快充这条路上,中国手机为何一骑绝尘?

  • 最新
  • 精选
  • 区块链
  • 汽车
  • 创意科技
  • 媒体达人
  • 电影音乐
  • 娱乐休闲
  • 生活旅行
  • 学习工具
  • 历史读书
  • 金融理财
  • 美食菜谱

深度:在快充这条路上,中国手机为何一骑绝尘?

智东西 智东西 2020-05-15

看点:苹果“弃疗”,OPPO、华为却狂抢的快充,背后到底有多少黑科技?

90W快充什么概念?相当于每小时能充满5块iPhone 11电池。这就是联想宣称即将发布的游戏手机所具有的充电功率,靠不靠谱?有待验证。

仅仅用了7年时间,智能手机的充电功率就从5W发展到了65W,翻了13倍,而充电速度,也从“充电5分钟,通话2小时”发展到了“充电5分钟,开黑2小时”。

智东西曾对智能手机当前的核心技术进行挖掘(三星苹果核心技术的血与泪!10年打底,千亿投入,背后狠招你学不来),在这些高光时刻中,屏幕被三星占走,芯片有苹果A系和海思麒麟,拍照有华为的潜望式,而快充,似乎成为了其他中国厂商在这场硬核技术比拼中撕开的为数不多的一道口子。
随着小米50W有线充电、华为40W无线充电、OPPO 65W有线充电以及联想90W有线充电在短短3个月内接连发布,智能手机的快充王座,似乎成为了各路厂商争夺的另一个焦点。
充电技术这块骨头到底有多难啃,OPPO国产充电“一哥”的地位能否继续坐稳,智能手机快充这条路,又是否会真正成为中国手机厂商的一条黄金赛道?

“大电压”与“大电流”的恩怨情仇
智能手机快充的快速发展,其实不过短短六七年,而这场“快充秀”也可以简短地以九个字概括——大电压与大电流之争。
2013年,智能手机的功能不断丰富和完善,例如拍照、视频等功能都在高速发展,而这些功能的实现不断对智能手机的续航提出了更高的要求。
但是电池容量由于材料限制难以大幅提升,电量的瓶颈难以突破,纵有一身武功,怎奈体力不支。所以各家厂商开始从充电速度上寻找突破口。
那时手机普遍用的是Micro USB接口,而这种接口的电流被限制在了1.5A,增大电压对于发热的影响十分明显,各家厂商苦不堪言,这时候,在手机SoC市场中握有一定话语权的高通站了出来,率先将电流提升到了2A,充电功率也来到了10W(5V/2A)。
这就是最初的高通QC 1.0快充标准。
有带头大哥扛起大旗,小弟们自然跟着一起冲向新的战场。小米、努比亚等一众厂商纷纷推出了采用QC 1.0快充协议的产品。
2014年,高通继续推出QC 2.0标准,将电压从5V提升至9V/12V/20V,不过电压越高,充电转化效率就越低,所以大部分厂商都以9V为主,因此充电功率普遍来到了18W(9V/2A)。
其实在当时的手机散热条件下,电压的增大会带来显著的发热。因为手机元器件所需要的电压要远低于9V,因此二次降压就会带来手机充电管理IC的大量发热。
就在这个时候,OPPO却选择了另一种思路,通过增大电流来提升功率,减小发热。就从这时起,以高通为首的大电压阵容和以OPPO为代表的大电流阵容展开了旷日持久的交锋。
大电流听起来简单,但实际上要克服很多困难。为了解决传统Micro USB线可承载电流只有2A的瓶颈,OPPO定制了数据线,将内部的5根导线增加到7根,数据线可承载的电流也来到了5A。另外,充电头也需要装入定制的IC电路,并因此变得巨大。

▲右侧为OPPO定制7针Micro USB充电线

▲OPPO定制充电头
自此,OPPO凭借25W(5V/5A)的充电功率一骑绝尘。就在2014年,OPPO Find 7发布,那句“充电5分钟,通话2小时”的广告词传遍了大江南北。

百家争鸣,差异缩小,但协议混乱
高通在推出QC 2.0标准后,又继续推出了QC 3.0和QC 4.0,不过基本是在2.0的基础上进行优化打磨。比如QC 3.0将电压分为0.2一档,可以上下调整,电压最低可以下探到3.6V,并且高通推出了INOV算法来找到每个产品最适合的电压。得益于电压的降低和细分,充电效率一步步提升。
不过这时时间已经来到了2016年左右,USB Type-C接口逐渐普及,而Type-C口可以承载的电流也显著增加,9V电压下最大可输出3A电流,而5V最大可输出5.6A,这样让大电压和大电流之间的边界逐渐缩小。

▲左:USB Type-C接口,右:Micro USB接口
在这段时间里,大电压阵容增加了联发科的Pump Express(PE)、Pump Express Plus(PEP)快充,魅族的mCharge快充就基于此。
另外华为也推出了自家的Fast Charge Protocol(FCP)快充,规格为9V/2A。小米、努比亚等部分使用高通SoC的厂商也一直在高通的QC协议旗下。
一加在这段时间里诞生并加入了老东家OPPO的大电流阵营中,其30W WARP闪充可以在20分钟内充入50%的电量。
虽然大电流阵容看起来有些单薄,但可以承载更大电流的Type-C接口的普及却成为了他们翻身的契机。
2016年,华为推出了自家的Super Charge Protocol(SCP)快充,采用4.5V/5A的低压大电流方案,在荣耀Magic、华为Mate9和华为P10系列等多款机型上有所应用。
联发科这边的PEP快充,也转投了大电流阵营。魅族Pro7 Plus搭载的mCharge4.0就采用了5V/5A,功率为25W的充电方案,电压从mCharge3.0时的12V降低到了5V。
总体来说,Type-C口的普及让大电流方案成为了主流,但各家充电协议互不兼容,大部分智能手机如果想要享受快充,就要“认头又认线”(需要专用充电线和充电头)。即使给苹果插上了OPPO最快的65W快充,充电功率也还是“五福一安”(5V 1A),连最大功率的十分之一都不到。
这时候,那个我们熟悉的USB IF协会回来了,既然以前阻碍过大家的发展,那么今天就来做点好事促进一下产业——制定标准统一充电规范。跟USB IF协会想到一起的还有谷歌这位大佬,自己的安卓生态被混论的充电协议搅得苦不堪言,谷歌当然希望能有统一的协议。
在各方科技大佬、各国实验室、各家智能手机厂商的努力下,最终在2017年,USB PD 3.0协议通过PPS(Programmable Power Supply)技术规范统一了高通、联发科、华为、OPPO的快充协议。

OPPO何以抢占先机,SuperVOOC “super”在哪里?
在智能手机充电大混战的故事中,第一个吃大电流这个“螃蟹”的人一直“未尝败绩”,不论是65W有线充电,还是40W无线充电,OPPO的充电速度一直鲜有敌手,而充电似乎也成为了OPPO营销时常常着重强调的点。
在此,基于市面上主流科技媒体的测评数据,智东西对各家智能手机厂商旗舰产品的充电速度进行了对比。对于充电速度,单看时间是不公平的,毕竟每家手机电池的容量也不一样,因此我们通过每分钟充入电量来对比。

通过对比我们可以发现,OPPO、小米和vivo位于前三,基本在第一梯队,但OPPO每分钟129mAh的充电速度无疑甩开了第二名将近30%,与华为相比约为其2倍。

从六年前的VOOC闪充,到今天的Super VOOC 2.0超级闪充,OPPO闪充技术的秘诀到底是什么?
手机跟充电相关的,无非就两部分,一部分是充电器,一部分是手机里的电源管理组件,OPPO的SuperVOOC 2.0用上了几颗定制芯片,定制啥意思,你可以简单理解为“加钱买好货”。
这些芯片中包含一颗VCU控制芯片,可以控制整个充放电线路的电压、电流,并一定程度上控制温度。另外还有一颗MCU充电管理芯片和一颗BMS电池管理芯片。从充电器到手机,通过定制化,OPPO形成了一条完整的充电协议闭环。

剖开电池内部,还可以看到两块OPPO定制3C充电倍率电芯以串联的形式连接。3C充电倍率意味着更大的充放电电流和更高的电池性能,另外,这两枚电芯采用了“极耳中置”的方式,具备更低的阻抗,因此可以支持高达6.5A的电流。

▲OPPO Find X2 Pro电池拆解显示为“双电芯”结构
串联电芯还可以带来一个好处,就是电池整体可以承受更大的电压,适配器输出的电压也从先前的5V直接提升到了10V,也就是5V+5V。
除了电芯,在外部接口方面,OPPO在电池的外部接口上采用了双BTB结构,这样可以使充电电路和放电电路有效分离,缩短充电路径,进而降低充电电路内阻,减少大电流通过时在电路内部的损耗,提升充电效率。
放电其实就是电池给手机中各种硬件供电的过程,在这一过程中,OPPO采用了可以进行直流降压的电荷泵技术,这种技术可以将输入的6.5V高压,在输出端降为4.5V,并且转换损失较小。
当然,在硬件之外,软件算法也功不可没。众所周知,目前主流智能手机为了提升电池寿命,降低损耗,在手机电量快要充满时都会逐渐降低功率,最后进入涓流充电阶段。
为什么你觉得手机快没电时充的很快,而到90%以后,速度却显著变慢了。没错,这不是错觉,而是目前智能手机采取的普遍措施。为了进一步提升充电速度,OPPO通过算法优化了90%-100%充电区间的充电效率。
不过,SuperVOOC 2.0虽然速度快,但是他对硬件的要求却实打实的摆在那里,由于定制化芯片、电芯的采用,SuperVOOC 2.0变得“认头又认线”,用户必须拥有一套完整的充电线和电源适配器,并且手握一台OPPO手机,才能体验这份速度。
既然串联、定制化、大电流这么好用,为什么别人不用呢?专利封锁自然是一个重要原因。根据OPPO官方公布数据显示,VOOC闪充技术在全球已经申请了超过1000项专利。可以说,在充电这条赛道上领跑多年让OPPO打下了坚实的技术基础。
不过就在去年7月,OPPO宣布“VOOC 闪充专利对外授权”,这也就意味着市面上将有更多的第三方产品支持OPPO的VOOC闪充技术。但毕竟这是对手家的技术,三星、华为、苹果、小米仍然不会轻易屈服。

无线充电能否让华为、小米“换道超车”?
“哪里有压迫哪里就会有反抗”,这话用在充电之战中同样试用。在有线快充领域被OPPO持续压制的厂商们也在寻找其他突破口。无线充电,似乎有戏。

提到无线充电,大家一定对“Qi”非常熟悉,这是无线电力联盟(WPC)在2010年制定的磁感应无线充电标准,而这个标准一用就是10年,并且成为了目前市面上绝大部分产品所支持的无线充电标准。

2018年,小米MIX 2S首发了7.5W无线充电,这也是国产首款无线充电智能手机,就在同年,华为发布了Mate20系列,无线充电功率来到了15W,并且首次支持了5W的反向充电。
也部分由于小米和华为的快速入场,无线充电在国内智能手机市场中的关注度开始水涨船高。
2019年,小米9pro又再一次刷新了双记录,将无线充电功率拉升到了30W,无线反向充电拉升至10W。小米公司产品总监王腾还特地发表长文说,“小米30W无线闪充系统包含了多项创新技术。”
比如高效直充架构、Charge turbo 2.0技术、无线充电专有协议等均为小米自研。
华为也不甘示弱,在3月发布的P40 Pro+上采用了40W无线充电技术,不过P40 Pro+由于技术难度较高和疫情的影响,6月才能开售,因此成了一项“PPT”技术。
就在等待的过程中,OPPO“截胡“了。2020年4月,OPPO Ace2发布了AirVOOC 40W无线闪充,这也是40W无线充电技术的首次落地商用。

OPPO改变了传统无线充电使用的单电芯、两次降压的方案,通过双电芯技术减少一次降压,实现了20V高压无线充电,另外OPPO也改进了无线充电的线材和无线充电线圈的绕线方式,最终充满100%只要49分钟。

我们可以看到,OPPO将有线充电中的双电芯技术在此应用在了无线充电中,这也侧面反映了在充电领域中掌握某一专利技术的重要性。
华为和小米换道超车,看来要多跑几圈了。

结语:早下手,肯花钱,技术秘诀其实很实在
两三年前,智能手机比拼电量好不热闹,电池容量甚至一度加到了6000mAh,然而随着智能手机内部组件越来越多,镜头模组越来越大,电池容量不得不被一点点压缩。而快充的出现和发展,几乎改变了人们的生活习惯。
曾经我们必须插上充电器才能睡个安稳觉,而如今,只需要刷牙洗脸的十几分钟,手机电量就可以“满血复活”。电量焦虑成了一个“伪命题”。
OPPO在充电领域的统治力虽然遭到了联想的挑战,不过在联想新机发布前,OPPO凭借65W Super VOOC 2.0闪充仍然坐稳了智能手机有线充电一哥。
不难发现,这样的技术是通过真金白银的投入、打造定制化器件,并且尽早布局、积累技术优势而实现的。这样的故事显得不那么有传奇色彩,略显朴实,但核心技术的打造,往往就是这么道理简单,知易行难。
相较三星、苹果等海外巨头,中国厂商的确抢占了智能手机充电核心技术这座山头,并从早期就积累了较多技术。而在手机电池真正实现突破之前,手机快充格局还会有怎样的变化,中国厂商能否坐稳这来之不易的“阶段性胜利”,我们拭目以待。
(本账号系网易新闻·网易号“各有态度”签约帐号)


    阅读原文

    前往看一看

    看一看入口已关闭

    在“设置”-“通用”-“发现页管理”打开“看一看”入口

    我知道了

    已发送

    发送到看一看

    发送中

    微信扫一扫
    使用小程序

    取消 允许

    取消 允许

    微信版本过低

    当前微信版本不支持该功能,请升级至最新版本。

    我知道了 前往更新

    确定删除回复吗?

    取消 删除

      知道了

      长按识别前往小程序

      本站仅按申请收录文章,版权归原作者所有
      如若侵权,请联系本站删除

      微信QQ空间新浪微博腾讯微博人人Twitter豆瓣百度贴吧

      觉得不错,分享给更多人看到

      智东西 热门文章:

      剧情复杂:乐视20亿美元现金买下美国电视巨头Vizio幕后    阅读/点赞 : 22168/370

      黎叔又出手!起底JAUNT和NextVR背后的中国投资方微鲸VR    阅读/点赞 : 13441/467

      遭大疆打压太无奈 无人机大军跳进另一片血海    阅读/点赞 : 12342/174

      自动驾驶技术5万元挥泪大甩卖 这家公司想让800万货车司机失业    阅读/点赞 : 12097/170

      起底联想AR眼镜 低调发展两年挖出AR行业应用金矿    阅读/点赞 : 11332/167

      入门必读!一堂来自NVIDIA的深度学习公开课    阅读/点赞 : 10223/174

      特斯拉的中国门徒!复盘小鹏汽车27个月诞生记    阅读/点赞 : 7072/305

      完整解密京东VR战略,和阿里Buy+干上了!    阅读/点赞 : 5779/314

      起底谷歌自动驾驶这7年!鸭子、小狗和超级英雄们成就了90年驾龄老司机    阅读/点赞 : 5071/201

      解密VR直播背后的金矿 深度对话NBA合作伙伴Voke创始人    阅读/点赞 : 4346/248

      区块链是什么?

      智东西 微信二维码

      智东西 微信二维码

      智东西 最新文章

      深度:在快充这条路上,中国手机为何一骑绝尘?  2020-05-15

      索尼首推AI芯片图像传感器!3.1毫秒处理一帧,智能化输出多种格式  2020-05-15

      百度算法大牛35页PPT讲解基于EasyDL训练并部署企业级高精度AI模型【附PPT下载与实操视频】  2020-05-15

      最简明易懂的工业机器人产业全景图:从低端制造到进口替代【41页】  2020-05-15

      英伟达扔出20枚“AI核弹”!540亿个晶体管的GPU,一个机柜秒数据中心  2020-05-14

      AI如何助力公益发展?百度启动“星辰计划”,四大优势齐上阵  2020-05-14

      洪朴信息首席AI顾问刘龙泽:利用OpenVINO加速工业缺陷检测效率|直播预告  2020-05-14

      晶圆制造又一投资窗口:一文看懂国产抛光液/垫机遇【22页】  2020-05-14

      12部委重拳出击网络安全!严审高性能计算机和服务器设备,为新基建保驾护航  2020-05-13

      2020年VR/AR开局惨淡!投资额落至2013年水平,暂无回升迹象  2020-05-13

      (function(){ var bp = document.createElement('script'); var curProtocol = window.location.protocol.split(':')[0]; if (curProtocol === 'https') { bp.src = 'https://zz.bdstatic.com/linksubmit/push.js'; } else { bp.src = 'http://push.zhanzhang.baidu.com/push.js'; } var s = document.getElementsByTagName("script")[0]; s.parentNode.insertBefore(bp, s); })(); (function(){ var src = (document.location.protocol == "http:") ? "http://js.passport.qihucdn.com/11.0.1.js?ba34c9f41d18b62312e960833b3cb4ae":"https://jspassport.ssl.qhimg.com/11.0.1.js?ba34c9f41d18b62312e960833b3cb4ae"; document.write(''); })(); (function(){ $("img").lazyload({ effect: "fadeIn", threshold: 200, }); })();

       
      ®关于本站文章™ | 若非注明原创,默认 均为网友分享文章,如有侵权,请联系我们™
      ㊣ 本文永久链接: 深度:在快充这条路上,中国手机为何一骑绝尘?