看點：蘋果“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？相當于每小時能充滿5塊iPhone 11電池。這就是聯(lián)想宣稱即將發(fā)布的游戲手機所具有的充電功率，靠不靠譜？有待驗證。

僅僅用了7年時間，智能手機的充電功率就從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”發(fā)展到了“充電5分鐘，開黑2小時”。

對智能手機當前的核心技術進行挖掘（三星蘋果核心技術的血與淚！10年打底，千億投入，背后狠招你學不來），在這些高光時刻中，屏幕被三星占走，芯片有蘋果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廠商在這場硬核技術比拼中撕開的為數不多的一道口子。 隨著小米50W有線充電、華為40W無線充電、OPPO 65W有線充電以及聯(lián)想90W有線充電在短短3個月內接連發(fā)布，智能手機的快充王座，似乎成為了各路廠商爭奪的另一個焦點。 充電技術這塊骨頭到底有多難啃，OPPO國產充電“一哥”的地位能否繼續(xù)坐穩(wěn)，智能手機快充這條路，又是否會真正成為中國手機廠商的一條黃金賽道？

“大電壓”與“大電流”的恩怨情仇

智能手機快充的快速發(fā)展，其實不過短短六七年，而這場“快充秀”也可以簡短地以九個字概括——大電壓與大電流之爭。 2013年，智能手機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，而這些功能的實現(xiàn)不斷對智能手機的續(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。所以各家廠商開始從充電速度上尋找突破口。 那時手機普遍用的是Micro USB接口，而這種接口的電流被限制在了1.5A，增大電壓對于發(fā)熱的影響十分明顯，各家廠商苦不堪言，這時候，在手機SoC市場中握有一定話語權的高通站了出來，率先將電流提升到了2A，充電功率也來到了10W（5V/2A）。 這就是最初的高通QC 1.0快充標準。 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。小米、努比亞等一眾廠商紛紛推出了采用QC 1.0快充協(xié)議的產品。 2014年，高通繼續(xù)推出QC 2.0標準，將電壓從5V提升至9V/12V/20V，不過電壓越高，充電轉化效率就越低，所以大部分廠商都以9V為主，因此充電功率普遍來到了18W（9V/2A）。 其實在當時的手機散熱條件下，電壓的增大會帶來顯著的發(fā)熱。因為手機元器件所需要的電壓要遠低于9V,因此二次降壓就會帶來手機充電管理IC的大量發(fā)熱。 就在這個時候，OPPO卻選擇了另一種思路，通過增大電流來提升功率，減小發(fā)熱。就從這時起，以高通為首的大電壓陣容和以OPPO為代表的大電流陣容展開了曠日持久的交鋒。 大電流聽起來簡單，但實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定制了數據線，將內部的5根導線增加到7根，數據線可承載的電流也來到了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”的廣告詞傳遍了大江南北。

百家爭鳴，差異縮小，但協(xié)議混亂

高通在推出QC 2.0標準后，又繼續(xù)推出了QC 3.0和QC 4.0，不過基本是在2.0的基礎上進行優(yōu)化打磨。比如QC 3.0將電壓分為0.2一檔，可以上下調整，電壓最低可以下探到3.6V，并且高通推出了INOV算法來找到每個產品最適合的電壓。得益于電壓的降低和細分，充電效率一步步提升。 不過這時時間已經來到了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。 一加在這段時間里誕生并加入了老東家OPPO的大電流陣營中，其30W WARP閃充可以在20分鐘內充入50%的電量。 雖然大電流陣容看起來有些單薄，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。 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系列等多款機型上有所應用。 聯(lián)發(fā)科這邊的PEP快充，也轉投了大電流陣營。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時的12V降低到了5V。 總體來說，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，大部分智能手機如果想要享受快充，就要“認頭又認線”（需要專用充電線和充電頭）。即使給蘋果插上了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。 這時候，那個我們熟悉的USB IF協(xié)會回來了，既然以前阻礙過大家的發(fā)展，那么今天就來做點好事促進一下產業(yè)——制定標準統(tǒng)一充電規(guī)范。跟USB IF協(xié)會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，谷歌當然希望能有統(tǒng)一的協(xié)議。 在各方科技大佬、各國實驗室、各家智能手機廠商的努力下，最終在2017年，USB PD 3.0協(xié)議通過PPS（Programmable Power Supply）技術規(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，SuperVOOC “super”在哪里？

在智能手機充電大混戰(zhàn)的故事中，第一個吃大電流這個“螃蟹”的人一直“未嘗敗績”，不論是65W有線充電，還是40W無線充電，OPPO的充電速度一直鮮有敵手，而充電似乎也成為了OPPO營銷時常常著重強調的點。 在此，基于市面上主流科技媒體的測評數據，智東西對各家智能手機廠商旗艦產品的充電速度進行了對比。對于充電速度，單看時間是不公平的，畢竟每家手機電池的容量也不一樣，因此我們通過每分鐘充入電量來對比。

通過對比我們可以發(fā)現(xiàn)，OPPO、小米和vivo位于前三，基本在第一梯隊，但OPPO每分鐘129mAh的充電速度無疑甩開了第二名將近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超級閃充，OPPO閃充技術的秘訣到底是什么？ 手機跟充電相關的，無非就兩部分，一部分是充電器，一部分是手機里的電源管理組件，OPPO的SuperVOOC 2.0用上了幾顆定制芯片，定制啥意思，你可以簡單理解為“加錢買好貨”。 這些芯片中包含一顆VCU控制芯片，可以控制整個充放電線路的電壓、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，通過定制化，OPPO形成了一條完整的充電協(xié)議閉環(huán)。

剖開電池內部，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6.5A的電流。

▲OPPO Find X2 Pro電池拆解顯示為“雙電芯”結構 串聯(lián)電芯還可以帶來一個好處，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結構，這樣可以使充電電路和放電電路有效分離，縮短充電路徑，進而降低充電電路內阻，減少大電流通過時在電路內部的損耗，提升充電效率。 放電其實就是電池給手機中各種硬件供電的過程，在這一過程中，OPPO采用了可以進行直流降壓的電荷泵技術，這種技術可以將輸入的6.5V高壓，在輸出端降為4.5V，并且轉換損失較小。 當然，在硬件之外，軟件算法也功不可沒。眾所周知，目前主流智能手機為了提升電池壽命，降低損耗，在手機電量快要充滿時都會逐漸降低功率，最后進入涓流充電階段。 為什么你覺得手機快沒電時充的很快，而到90%以后，速度卻顯著變慢了。沒錯，這不是錯覺，而是目前智能手機采取的普遍措施。為了進一步提升充電速度，OPPO通過算法優(yōu)化了90%-100%充電區(qū)間的充電效率。 不過，SuperVOOC 2.0雖然速度快，但是他對硬件的要求卻實打實的擺在那里，由于定制化芯片、電芯的采用，SuperVOOC 2.0變得“認頭又認線”，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OPPO手機，才能體驗這份速度。 既然串聯(lián)、定制化、大電流這么好用，為什么別人不用呢？專利封鎖自然是一個重要原因。根據OPPO官方公布數據顯示，VOOC閃充技術在全球已經申請了超過1000項專利?？梢哉f，在充電這條賽道上領跑多年讓OPPO打下了堅實的技術基礎。 不過就在去年7月，OPPO宣布“VOOC 閃充專利對外授權”，這也就意味著市面上將有更多的第三方產品支持OPPO的VOOC閃充技術。但畢竟這是對手家的技術，三星、華為、蘋果、小米仍然不會輕易屈服。

無線充電能否讓華為、小米“換道超車”？

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

提到無線充電，大家一定對“Qi”非常熟悉，這是無線電力聯(lián)盟（WPC）在2010年制定的磁感應無線充電標準，而這個標準一用就是10年，并且成為了目前市面上絕大部分產品所支持的無線充電標準。

2018年，小米MIX 2S首發(fā)了7.5W無線充電，這也是國產首款無線充電智能手機，就在同年，華為發(fā)布了Mate20系列，無線充電功率來到了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，無線充電在國內智能手機市場中的關注度開始水漲船高。 2019年，小米9pro又再一次刷新了雙記錄，將無線充電功率拉升到了30W，無線反向充電拉升至10W。小米公司產品總監(jiān)王騰還特地發(fā)表長文說，“小米30W無線閃充系統(tǒng)包含了多項創(chuàng)新技術。” 比如高效直充架構、Charge turbo 2.0技術、無線充電專有協(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無線充電技術，不過P40 Pro+由于技術難度較高和疫情的影響，6月才能開售，因此成了一項“PPT”技術。 就在等待的過程中，OPPO“截胡“了。2020年4月，OPPO Ace2發(fā)布了AirVOOC 40W無線閃充，這也是40W無線充電技術的首次落地商用。

OPPO改變了傳統(tǒng)無線充電使用的單電芯、兩次降壓的方案，通過雙電芯技術減少一次降壓，實現(xiàn)了20V高壓無線充電，另外OPPO也改進了無線充電的線材和無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在此應用在了無線充電中，這也側面反映了在充電領域中掌握某一專利技術的重要性。 華為和小米換道超車，看來要多跑幾圈了。

結語：早下手，肯花錢，技術秘訣其實很實在

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