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如今中國市場上幾乎所有中高端手機都支持各種各樣的快充技術(shù)，不同快充技術(shù)都在不斷迭代發(fā)展，不僅推動著快充國產(chǎn)化，也推動了快充的全球化，軟磁材料、電子變壓器、電感器等快充產(chǎn)業(yè)鏈在這種充電潮流中，也明顯感受到市場的熱度在上升，其設(shè)計也在發(fā)生著顯著的變化。

“進化中”的快充技術(shù)

由于在鋰電池單位容量密度無法突破的大前提下，快充成為了當(dāng)前數(shù)碼設(shè)備電量補給的重要途徑，深圳市寶暉五金電子有限公司工程部主管廖秋榮認(rèn)為，快充在國內(nèi)基本朝著全民普及的方向發(fā)展，在這種趨勢下各家快充技術(shù)迭代速度也變得非常快。

深圳市翡翠電子有限公司研發(fā)工程師胡曉光同樣認(rèn)為，“現(xiàn)在國產(chǎn)手機基本上都會用快充技術(shù)，盡可能考慮以高壓低電流的模式去做。”

在這種市場大環(huán)境以及企業(yè)快充相關(guān)的訂單增加的情況下，廖秋榮對未來2年快充市場的發(fā)展十分看好，“目前手機快充市場比以前更加活躍了，很多技術(shù)難題也逐一被攻破，現(xiàn)在迭代主要是對一些細(xì)節(jié)的改良。”

華為SuperCharge快充技術(shù)帶來了目前手機行業(yè)商用量產(chǎn)最高的充電功率，此前發(fā)布的榮耀magic系列以及華為mate20 pro就配備了該快充技術(shù)Super Charge 2.0，最高功率達到了40w。

高通的QC系列快充也一直都在進化，QC3.0/2.0在Android手機里市場份額最多，最新版已來到QC4+，對QC4+的支持逐漸出現(xiàn)在部分機型上。

根據(jù)高通最新公布的名單，QC4+快充兼容手機已達26款，其中國產(chǎn)手機就有18款，占比近70%。以小米系為代表的機型就超過9款。

此外，手機快充市場上還有大量魅族Super mCharge技術(shù)，oppo、vivo的閃充，近期，OPPO還推出了50W的Super Vooc。

作為坐擁全球手機品牌銷售量的頭把交椅，蘋果到目前為止，仍沒有自家標(biāo)配手機快充頭。廖秋榮說，在快充的大趨勢下，蘋果也開始做出調(diào)整，iPhone 8開始支持USB Power Delivery導(dǎo)致了大量第三方PD充電器的出現(xiàn)。

另據(jù)日本網(wǎng)站 Mac Otakara 報告，蘋果今年將會推出三款全新 iPhone，將拋棄“萬年”5W快充頭，每款都會提供更快的 18W USB-C 電源適配器，以及 Lightning (閃電)至 USB-C 線纜。

而一直執(zhí)著于電池技術(shù)的三星手機，對快充技術(shù)的重視程度遠(yuǎn)沒有國產(chǎn)品牌高，最終由于電池爆炸等多起負(fù)面新聞，其手機在國內(nèi)銷量一直呈現(xiàn)下滑的趨勢。

兼容性逐漸向好

據(jù)統(tǒng)計，USB-IF組織的會員就已多達1020家，除了蘋果外，還包括主流的華為、三星和小米等手機廠商。胡曉光、維睿太亞技術(shù)有限公司技術(shù)工程師莊彪都表示，各家快充技術(shù)各有自身特點，主要以匹配自家品牌手機為準(zhǔn)，因此會存在一些兼容性問題。

胡曉光呼吁手機廠商以及充電器企業(yè)，技術(shù)一定要以服務(wù)消費者為宗旨。讓消費者選擇自購快充充電器的時候，能在滿足快充基本性能的前提下?lián)碛懈噙x擇空間。

業(yè)內(nèi)人士反應(yīng)，“有線快充功率已經(jīng)不是大問題了，目前手機快充最大的痛點我覺得就是互相不兼容，未來的發(fā)展方向應(yīng)該要提升兼容性。”

事實上，盡管一些品牌共享充電技術(shù)(如Oppo、vivo和一加、華為和榮耀)，但有線快充標(biāo)準(zhǔn)卻不夠完善。USB開發(fā)者論壇(USB-IF)正試圖把每家公司都納入其快速充電規(guī)范(USB Power Delivery)旗下，但該標(biāo)準(zhǔn)目前只能成功兼容Quick Charge 4.0+。

Oppo Vivo OnePlus用Dash/VOOC，Huawei Honor用SCP部分兼容PD，大多數(shù)Android手機支持QC部分兼容PD，Pixel和iPhone只支持PD。

不過，隨著手機快充競爭進入白熱化，“大一統(tǒng)”也將是最終趨勢，其兼容性問題也將進一步得到有效的改善。

目前，華為自家最新的快充技術(shù)已從之前的FastCharge(FCP)更迭至了SuperCharge(SCP)，而SuperCharge快充技術(shù)可以說是全球最快/兼容性好的快充代表之一，兼容PD和高通QC協(xié)議。

高通的QC4+在充電規(guī)格上也并無明顯變化，主要是納入了對USB PD 3.0(PPS)協(xié)議的支持，兼容性更強，應(yīng)用范圍也更廣。

雖然三星AFC停滯不前、但其新旗艦機也在略微放開功率限制并兼容PD。

氮化鎵快充量產(chǎn)勢頭正起

兼容性是消費者的期盼，其中，關(guān)乎手機廠商各方利益，一些手機廠商也著實在做著各種努力。而為讓消費者使用更輕便、更安全的快充產(chǎn)品，他們從GaN這一技術(shù)上找到了可能性。

GaN中文名氮化鎵，是一種新型半導(dǎo)體材料，它具有禁帶寬度大、熱導(dǎo)率高、耐高溫等多種優(yōu)點，被譽為第三代半導(dǎo)體材料。

早期的氮化鎵材料被運用到通信、軍工領(lǐng)域，隨著技術(shù)的進步以及人們的需求，氮化鎵產(chǎn)品已經(jīng)走進了我們生活中，在充電器中的應(yīng)用也逐步布局開來，常見于USB PD快充等中高階產(chǎn)品。

圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

電子產(chǎn)品的屏幕越來越大，充電器的功率也隨之增大，尤其是對于大功率的快充充電器，使用傳統(tǒng)的功率器件無法改變充電器的現(xiàn)狀。

胡曉光告訴記者，“采用GaN技術(shù)，確實能夠節(jié)省很大空間，以60W充電器為例，至少可以減少近一倍的體積。并且它可以應(yīng)用在高頻產(chǎn)品上，常規(guī)的MOS管在高頻狀態(tài)下可能有點吃不消，但是采用氮化鎵后，這一問題可以得到有效解決。”

莊彪也談到，GaN提高了工作頻率，能夠應(yīng)用于更小的變壓器，讓充電器可以有效縮小產(chǎn)品尺寸。比如導(dǎo)入USB PD快充參考設(shè)計，使目前常見的45W適配器設(shè)計，可以采用30W或更小的外形設(shè)計。

今年以來，一些企業(yè)紛紛對外展示他們快充上應(yīng)用到的氮化鎵技術(shù)。

在2019春季環(huán)球資源移動電子展上，KunX坤興發(fā)布了45W新款快充，內(nèi)置了第三代半導(dǎo)體GaN氮化鎵功率器件，采用USB-C口輸出，支持USB PD快充。從體積上看，與45W充電器對比，可見采用GaN新型功率器件后，開關(guān)頻率提升，變壓器縮小，整機體積帶了大幅減小。據(jù)現(xiàn)場KunX坤興工作人員透露，本月底將會小批量試產(chǎn)這款GaN充電器，大規(guī)模出貨還需要等待一段時間。

ANKER安克現(xiàn)場也展示了旗下的30W GaN充電器，這款充電器目前已經(jīng)在全球多個國家上市。UIBI柚比聯(lián)合Royer仁越也帶來了兩款氮化鎵充電器，功率分別是30W和45W。UIBI柚比工作人員透露，兩款新品在今年5月正式登陸國內(nèi)市場，屆時將會豐富氮化鎵充電器品類。

拓米士、泰克威、慧多科技等企業(yè)也在 GaN充電器上取得了突破。氮化鎵加持后的快充市場，加速推動輕薄化、小型化的充電器普及，成為了電源領(lǐng)域新的機會增長點。

不過，胡曉光認(rèn)為，很多這方面的企業(yè)僅僅只是展現(xiàn)其有這方面的技術(shù)能力。但實際上，目前很多適配器企業(yè)出于技術(shù)、成本等方面的考量，仍未實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。其最大的缺點就是價格太過于昂貴了。據(jù)莊彪了解，“采用該技術(shù)后，生產(chǎn)的產(chǎn)品比現(xiàn)有產(chǎn)品成本貴了十倍以上。堅決以小體積為要求的，可以考慮，但成本上目前仍難衡量得來”。

陳金源更是直言GaN成本太高了，現(xiàn)階段并不會打算采用。

“移動電源+快充模式”漸趨普及

消費者對于快速充電的需求不僅體現(xiàn)在充電頭上，對于移動電源的充電速度同樣表現(xiàn)出了渴望，陳金源反應(yīng)這一技術(shù)實則早就見諸于市場。在目前看來，隨著快充技術(shù)的普及，在快充市場頗具影響力的企業(yè)的推動下，“移動電源+快充模式”的充電方式也將漸趨得到普及。

胡主管表示，這種充電模式目前已經(jīng)很普遍了，很多企業(yè)都這做這方面的產(chǎn)品。

4月11日，華為在P30系列發(fā)布會上推出了40W超級快充移動電源。官方介紹，華為40W超級快充移動電源采用雙向40W超級快充技術(shù)，4020mAh×3大容量電芯續(xù)航能力超強，使用40W SuperCharge充電器僅用2.3小時即可充滿移動電源，30分鐘可為華為P30 Pro充電70%，可大幅縮短自充時間。

它支持手機、筆記本電腦、游戲設(shè)備等等，可為MateBook X提供最大40W充電功率，為Switch提供最大39W充電功率。該款產(chǎn)品采用全集成升降壓控制器，集成PD和快充協(xié)議，外圍只需要搭配開關(guān)管和電感元件即可組成完整的PD移動電源。

此外，也有一些既可做充電頭，又能做移動電源的快充方式。

4月3日，蘋果官方商城上架了ANKER PowerCore Fusion PD超級充，據(jù)官方宣傳資料介紹，該款產(chǎn)品支持USB PD快充，集成了充電器和移動電源兩大功能。值得一提的是，其內(nèi)部也采用了GaN功率IC，內(nèi)置Navitas納微半導(dǎo)體的NV6115和NV6117氮化鎵芯片，高度集成的驅(qū)動電路和單晶片的設(shè)計使得氮化鎵芯片的開關(guān)頻率大幅度提高，最終實現(xiàn)產(chǎn)品的小型化和高效率。

該產(chǎn)品融入ANKER自家的POWER IQ充電技術(shù)，對非PD快充的iPhone、iPad等設(shè)備也能以較快速度充電。在移動電源模式下，5000mAh的容量也可為大部分手機續(xù)命一次。

各家快充功率層層拔高

隨著手機快充兼容性逐漸向好，氮化鎵等新技術(shù)的推廣，使得不僅手機廠商在快充推廣應(yīng)用更加堅定，一些適配器企業(yè)、移動電源企業(yè)都加入快充陣營，不僅僅在手機快充嶄露頭角，在其他消費類電子也推廣使用快充技術(shù)。

華為快充目前分別有55W、40W、22.5W、18W共4個檔次。

55W快充目前僅見于華為Mate X上，華為Mate X是5G折疊屏手機，搭載4500mAh大電池，55W超級快充， 30分鐘即可充電85%。

40W快充則是當(dāng)下華為頂級旗艦使用的快充功率，2018年的華為Mate 20系列、Magic 2，以及今年發(fā)布的華為P30系列中，都是是支持40W快充。

22.5W快充、18W快充是華為中高端手機普遍搭載的快充功率，目前市面上有多款該功率段的華為手機在售。可見當(dāng)下華為生產(chǎn)的手機幾乎全是適配快充。

華為高管李小龍此前表示過，華為mate30系列已經(jīng)在測試當(dāng)中，預(yù)計會在今年下半年發(fā)布，這也意味著該機的外形、配置已基本定型。據(jù)外媒Gsmarena報道，華為Mate 30 系列將支持新一代華為55W超級快充，實現(xiàn)更快的充電速度。

而當(dāng)前已經(jīng)量產(chǎn)的有線充電功率最高的則是OPPO研發(fā)的SuperVOOC超級閃充技術(shù)，其最高功率接近50W。OPPO Find X超級閃充版、OPPO Find X蘭博基尼版、OPPO R17 Pro等機型均采用的是這一技術(shù)。

vivo近期推出的 IQOO手機最大的特色是抓住了消費者的需求，即大電池+超級快充。4000mAH的大電池，正好擊中了小米9只有3300mAH電池的痛點。而超級快充速度達到了44W。

顯然小米并不止于小米9的27W功率快充，上個月小米便成功研發(fā)并展示了其功率高達100W的Super Charge Turbo超級快充技術(shù)。經(jīng)小米實測，在100W Super Charge Turbo超級快充技術(shù)加持下，17分鐘即可充滿一臺4000mAh電池手機(開機狀態(tài))。

4月16日晚間，有米粉在小米聯(lián)合創(chuàng)始人、小米總裁林斌微博下回答網(wǎng)友留言時表示，正在努力量產(chǎn)100W快充。

如果小米100W Super Charge Turbo超級快充技術(shù)能實現(xiàn)量產(chǎn)，那無疑是手機行業(yè)快充的一次大跨越。

磁件設(shè)計變小增多

從市場布局上看，顯然快充已向全國、乃至全球蔓延擴散。廖秋榮說，目前仍在使用低端手機充電器的市場主要為非洲、印度等地區(qū)。

由于快充內(nèi)部設(shè)計采用了大量電容、電感、變壓器等被動元件，使得這類企業(yè)十分關(guān)注該市場的發(fā)展。江蘇辰陽電子有限公司經(jīng)理高明慧反應(yīng)，快充市場發(fā)展勢頭不錯。他們主要向客戶提供電感器、電子變壓器，高明慧表示，他們后續(xù)將持續(xù)密切關(guān)注著下游市場的需求，并適當(dāng)做出生產(chǎn)調(diào)整。

以前文提到的華為40W超級快充移動電源，和蘋果官網(wǎng)上架的第三方超極充為例，從業(yè)內(nèi)人士對其拆解觀察可知，快充充電器內(nèi)置了大量被動元器件。

透過拆解圖，我們也可以清晰的看到，華為這款移動電源對于電感器等元器件的設(shè)計也格外的用心。打開移動電源外殼，移動電源內(nèi)部大概1/3的空間是電路板，剩下的2/3是電池。電路板中間有一個十分顯眼的大電感，另有其他小電感。電感線圈兩個焊盤中間NTC2，用來監(jiān)控電路板上功率元件溫升，當(dāng)溫度過高時采取保護措施，避免溫度過高。

而蘋果官方商城上架的ANKER PowerCore Fusion PD超級充，其內(nèi)部被各種元器件塞得滿滿的，ANKER PowerCore Fusion PD超級充在磁性元器件的使用上“分量”特別足。通過觀察可見，該快充內(nèi)部安插了5個電感器、外加一個電子變壓器。

從手機快充迭代的趨勢看，充電器基本呈現(xiàn)高功率、小巧型方向發(fā)展，所以對其內(nèi)部磁性器件在性能、體積、數(shù)量等各方面也悄然發(fā)生改變。

廖秋榮反應(yīng)，快充企業(yè)對元器件的要求顯得比較苛刻，一些參數(shù)都需要做到幾近極限。莊彪也告訴記者，行業(yè)內(nèi)以前手工生產(chǎn)的共模電感很多，現(xiàn)在很多都要求必須是機械化生產(chǎn)，其主要優(yōu)點是穩(wěn)定性高，包括其電感量、均勻度、散熱情況都較好。此外，體積也可以相應(yīng)的做小一點。

在小型化發(fā)展上，除昂貴的氮化鎵技術(shù)加持，平板變壓器也是當(dāng)下手機快充追求小巧型的選擇之一。陳金源認(rèn)為，快充產(chǎn)品對他們磁性器件產(chǎn)品要求的改變主要體現(xiàn)在精密度上。

近日，在東莞舉行的“磁性元器件高性能材料應(yīng)用技術(shù)論壇”上，順絡(luò)高級工程師聶敏、可立克副總經(jīng)理總工程師周正國、云路研發(fā)總監(jiān)鄭慶杰、銘普研發(fā)總監(jiān)徐月朗、阿諾德產(chǎn)品經(jīng)理束愿等也都談及目前的元器件發(fā)展趨勢，他們表示將聯(lián)手推動平板變壓器的價格走低，快充的產(chǎn)業(yè)前景將愈加向好。

莊彪說，以華為40W充電器采用的平板變壓器來說，他采用多層板的設(shè)計方式，其成本相應(yīng)也提高了很多，一些對成本有苛刻要求的企業(yè)就不是很接受這種型號。廖秋榮也表示，平板變壓器有效減小了整個快充產(chǎn)品的體積，但相應(yīng)的成本也提高了。

針對平板比常規(guī)的變壓器話幾近貴一倍的價格的情況，廖秋榮建議，目前一些功率較小的快充，仍可采用傳統(tǒng)變壓器，而一些功率較高的快充，如40W以上的產(chǎn)品，可考慮使用平板變壓器，這也是目前適配器電源的一個發(fā)展方向，許多磁件企業(yè)也在往這方面靠。對此，他們今年將會著手研發(fā)攻克平板變壓器一些技術(shù)難關(guān)。莊彪也透露，他們今年將從18W、60W、到80W等不同功率段，持續(xù)做針對性的研發(fā)。

隨著快充功率漸趨加大，對電感的使用數(shù)量也隨之增多。胡曉光認(rèn)為，18W的快充可能不需要增加共模電感，但超過30W后，基本都需要添置共模電感，而當(dāng)下手機快充正大量往30W以上的方向在走。