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    • 1、當(dāng)快充“不求快”
    • 2、充電安全越來越關(guān)鍵
    • 3、電池技術(shù)亟待進(jìn)化
    • 4、快充協(xié)議 “歸一化”
    • 5、有線充電可能被無線取代
    • 6、求快,不是唯一重點智能手機(jī)快充,實際上已經(jīng)進(jìn)入到成熟階段。
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手機(jī)快充的 “功率大戰(zhàn)”,是時候結(jié)束了

2021/07/25
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求快,不再是“后快充時代”的唯一重點。
 

智能手機(jī)發(fā)展到今天,快充幾乎已經(jīng)成為標(biāo)配。

尤其是在 Android 智能手機(jī)陣營,華為OPPO、小米、vivo 等手機(jī)廠商無一不在快充功能上持續(xù)發(fā)力——從 20W 到 120W,甚至是尚且停留在實驗室的 200W,一場來自手機(jī)廠商們的 “快充大戰(zhàn)” 時有上演。

那么問題來了:

在功率達(dá)到 200W 之后,智能手機(jī)快充,又該何去何從?

1、當(dāng)快充“不求快”

大功率已不再是快充唯一的發(fā)力點。

 

智能手機(jī)行業(yè)知名快充專家、OPPO VOOC 閃充首席科學(xué)家張加亮在 OPPO 閃充開放日上如此說道。

這的確讓人有些感慨。

曾幾何時,國內(nèi)手機(jī)廠商、第三方充電廠商圍繞著“充電速率”開展著極速勁跑,短短 7 年時間,充電速率從 20W 一路躍升至 200W——“支持快充”也幾乎成為智能手機(jī)的基本標(biāo)配。

有趣的是,國內(nèi)這場“快充速率”的競賽,最早卻也是從 OPPO 而起,在各家都在不斷刷新充電速率之時,最先起跑的 OPPO 卻自行放緩,暫停了功率數(shù)值的更新。

對此,張加亮表示,“當(dāng)充電技術(shù)發(fā)展到成熟階段,充電速度提升解決的用戶痛點還有沒有那么大,這是大家要思考的。”

不僅僅是張加亮,也有多位行業(yè)專家向雷鋒網(wǎng)表示,快充已不僅僅是速度的競賽,行業(yè)競爭的錨點正在逐漸偏移。在“求快”之外,如何能夠更近一步提升用戶充電體驗,是業(yè)內(nèi)廠商應(yīng)該思考的問題。

實際上,隨著快充行業(yè)進(jìn)入發(fā)展成熟期,快充速率不斷攀高的“繁榮之下”,卻也隱含著電池安全隱患、電池老化、充電協(xié)議混亂等被忽視的用戶痛點問題;而這些問題,已經(jīng)逐漸浮出水面。

從慢充到快充,充電速度一直是競爭的重要標(biāo)的,而當(dāng)行業(yè)進(jìn)入“后快充時代”,求快,已并不是唯一重點。

2、充電安全越來越關(guān)鍵

“無論充電技術(shù)如何發(fā)展,安全性始終是首要因素”,一位業(yè)內(nèi)資深專家向雷鋒網(wǎng)表示。

在快充時代,更快的充電速度要求電池高倍率充放電,加快了電池內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)速度,而只有高分子電池的反應(yīng)速度才能接受更大的電流,否則高倍率、高容量、高功率的快充會給手機(jī)充電系統(tǒng)帶來更多安全隱患。

根據(jù) Anker 安克的消費者調(diào)研,消費者對充電器的需求痛點已從更快的充電速度,逐步升級到更安全的充電體驗。

從行業(yè)發(fā)展來看,對于充電安全性的提升主要包括三大方面——一是通過新材料提升轉(zhuǎn)換效率;二是通過內(nèi)置電源管理芯片對電池進(jìn)行安全性監(jiān)測;三是利用新技術(shù)、結(jié)構(gòu)化設(shè)計等注入安全保障。

某老牌手機(jī)廠商資深工程師向雷鋒網(wǎng)表示,在電池新材料的探索上,硅氧負(fù)極電池、石墨烯電池等都是行業(yè)尋求突破的方向。

從目前各家廠商采取的電池安全保護(hù)措施來看,無論是手機(jī)廠商還是第三方充電廠商,多是采取內(nèi)置電源芯片方式保障電池安全。

例如,OPPO 通過電池安全檢測芯片,能夠?qū)崟r監(jiān)測電壓跌落情況,智能檢測電池是否產(chǎn)生內(nèi)部損傷;小米在發(fā)布 100W 快充時就曾表示通過內(nèi)置加密 IC,結(jié)合加密算法等技術(shù)保障電池安全;對于第三方產(chǎn)商,Anker 安克則是在充電器使用電源管理芯片等。

新技術(shù)方面,此次 OPPO 閃充開放日上宣布將陸續(xù)引入多項安全技術(shù)至 VOOC 閃充技術(shù)平臺,其中包括低阻抗熔絲、氮化鎵GaN電子開關(guān)、內(nèi)串雙電芯、夾心式安全電池等。其中,夾心式安全電池從源頭杜絕外力損壞導(dǎo)致的電池內(nèi)部短路。

所謂“夾心式安全電池”,是指利用復(fù)合集流體技術(shù)使用一層新型的復(fù)合材料作為基體,采用尖端工藝鍍上兩層鋁層,形成一個“三明治”夾心結(jié)構(gòu),然后在這個結(jié)構(gòu)兩面各涂覆一層安全保護(hù)層,形成五層安全保護(hù)結(jié)構(gòu)。

據(jù) OPPO 實驗室測試,在不影響電池性能前提下,夾心式安全電池可以做到 100% 通過針刺與重物沖擊實驗。

不難看出,對于充電安全性的保障,手機(jī)廠商已經(jīng)從外部逐漸深入至電池內(nèi)里,而對于廠商對于電池的研究,還遠(yuǎn)不止于此。

3、電池技術(shù)亟待進(jìn)化

快充本質(zhì)上是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,這個系統(tǒng)包含充電適配器、線纜、PMIC 集成電源管理電路、電池等多個方面,僅有電源適配器功率的提升,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

此前,由于技術(shù)發(fā)展的局限性,各家產(chǎn)商對于充電速率的提升多在電源適配器上下功夫,但隨著快充速率提升至 65W,甚至是百瓦以上,如果電池技術(shù)沒有更近一步的發(fā)展,依然難以在電子產(chǎn)品中完全體現(xiàn)。

電池技術(shù),成為目前快充速率更進(jìn)一步的關(guān)鍵點。

一位資深行業(yè)專家向雷鋒網(wǎng)表示,快充技術(shù)的下一次重大變革,極大可能是由電池技術(shù)帶來的。“當(dāng)然,電池技術(shù)是最難突破的,一旦突破將會給充電行業(yè)帶來質(zhì)的變化”,該行業(yè)專家說道。

目前,各家手機(jī)廠商在電池上的發(fā)力點也有所不同,小米更傾向于從新材料維度出發(fā),在今年 3 月發(fā)布了硅氧負(fù)極電池;而 OPPO 則是選擇將 AI 注入電池管理,從而實現(xiàn)智慧充電。

在 OPPO 看來,維持活性鋰離子數(shù)量是影響電池容量的關(guān)鍵,負(fù)極電勢大小是影響活性鋰數(shù)量的主要因素之一,所以檢測并控制負(fù)極電勢成為關(guān)鍵。

據(jù) OPPO 閃充團(tuán)隊負(fù)責(zé)人田晨介紹,通過三年的研究,OPPO 掌握了一種能夠動態(tài)實時獲取、跟蹤手機(jī)電池負(fù)極電勢的方法,從而能夠在保持壽命不變的情況下,智能動態(tài)地調(diào)控充電電流,獲得更快的充電速度。

“手機(jī)的應(yīng)用場景很復(fù)雜,要在手機(jī)正常使用、或者是低溫狀態(tài)、電池老化過程中做建模,需要經(jīng)歷不斷建立、刷新、驗證的過程,并且一旦發(fā)現(xiàn)新場景,也需要驗證是否存在 bug,再優(yōu)化”,談及研發(fā)用時之久,田晨向雷鋒網(wǎng)闡述道。

在智慧充電技術(shù)的加持下,OPPO 也給出了各項手機(jī)充電核心性能指標(biāo)的變化,具體包括:

電池壽命:在保證與 65W 超級閃充充電速度相同,滿充滿放的循環(huán)充放 1500次 后,電池?fù)碛?80% 容量,電池壽命延長 3 倍(相較于國家標(biāo)準(zhǔn)要求);

充電速度:支持在特定需求場景下將充電速度進(jìn)一步智能提升,滿血模式下,能將 65W 超級閃充的充電速度再提升 20%,充滿一塊 4500mAh 的電池用時 30 分鐘 ;

溫升表現(xiàn):針對不同使用場景,能夠智能預(yù)判電流與發(fā)熱情況,動態(tài)匹配充電功率,在充電速度與溫升表現(xiàn)之間達(dá)到平衡。

4、快充協(xié)議 “歸一化”

前面提到,快充技術(shù)是一個系統(tǒng)工程,在設(shè)備和充電器等硬件產(chǎn)品之外,充電協(xié)議也是其中一個部分,規(guī)定了設(shè)備和充電器之間的通信方式。

在手機(jī)充電領(lǐng)域,目前擁有充電協(xié)議的主流快充技術(shù)廠商共有五家,分別為高通、聯(lián)發(fā)科、USB-IF 協(xié)會、華為、OPPO。其中,前三家為公有協(xié)議;后兩者為私有協(xié)議。

由于快充技術(shù)演進(jìn)的歷史因素,快充產(chǎn)業(yè)一直存在協(xié)議不兼容的問題,導(dǎo)致品牌的手機(jī)和充電器之間往往只能實現(xiàn)基本的小功率充電。

除了影響了用戶快充使用體驗,充電協(xié)議不兼容一定程度上也造成資源浪費,增加了產(chǎn)業(yè)鏈上下游研發(fā)風(fēng)險與成本。

可以說,由于協(xié)議難以兼容,快充行業(yè)陷入低效、內(nèi)耗的競爭漩渦中。

快充剛發(fā)展的時候,出于安全的角度,或者說出于品牌保護(hù)的角度,兼容性沒那么好,甚至為了區(qū)分責(zé)任采取了加密的手段。到了現(xiàn)在,(快充)已經(jīng)相當(dāng)成熟,這個局面就變了。

 

張加亮分析道——而他所提到的局面變化,指向的是充電協(xié)議“歸一化”趨勢。

今年 5 月,電信終端產(chǎn)業(yè)協(xié)會發(fā)布融合快充標(biāo)準(zhǔn)《移動終端融合快速充電技術(shù)規(guī)范》,希望促進(jìn)各廠商在快充技術(shù)協(xié)議上的互通使用。目前,這一標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)得到了華為、OPPO、vivo、小米、榮耀、矽力杰、瑞芯微、立輝科技、昂寶電子、電酷網(wǎng)絡(luò)等終端廠商和供應(yīng)鏈企業(yè)的支持。

另外,隨著 USB-C 的問世,以及 USB-PD 快充協(xié)議的擴(kuò)充,行業(yè)也已經(jīng)開始逐步走向了兼容。目前,已有越來越多的廠商宣布兼容  PD 協(xié)議,包括蘋果、三星、聯(lián)想、Anker 安克等。

不難看出,此前分封割據(jù)的充電協(xié)議正慢慢收攏。

未來的大趨勢一定是走向統(tǒng)一的。無論國內(nèi)還是全球,充電協(xié)議都會走向統(tǒng)一,這是一個大趨勢,也是一個必然的趨勢。

 

一位老牌手機(jī)廠商資深工程師向雷鋒網(wǎng)表示。

5、有線充電可能被無線取代

除了上述三方面變化,在雷鋒網(wǎng)的采訪調(diào)研中,多位行業(yè)專家都談及了另一充電發(fā)展態(tài)勢——即有線充可能會被無線充取代。

近年來,各家廠商在不斷刷新有線閃充充電速率的同時,也紛紛在無線閃充發(fā)力。雷鋒網(wǎng)了解到,自 2018 年起,包括華為、小米、魅族、OPPO、一加等手機(jī)廠商都已相繼推出了無線閃充方案。

從充電速率表現(xiàn)來看,小米推出的 80W 無線閃充位于前列,緊隨其后的是 OPPO 65W AIRVOOC、魅族 40W 立式無線超充。

盡管發(fā)展迅猛,且前景備受看好,但要真正實現(xiàn)替代有線充,無線充電還需突破多方面技術(shù)瓶頸。

相關(guān)行業(yè)人士向雷鋒網(wǎng)表示,目前市面上主流的無線快充大多只能點對點近距離充電,靈活程度較低,并不是真正意義上的無線充電形式。

“未來的無線閃充應(yīng)該是非接觸式的,即手機(jī)進(jìn)入到某一范圍內(nèi),就能夠自動連接充電”,一位資深工程師向雷鋒網(wǎng)表示。

另外,在轉(zhuǎn)換效率方面,相較于有線充電,無線充電的轉(zhuǎn)換效率低、損耗大、發(fā)熱情況嚴(yán)重,這對無線充電速率以及設(shè)備散熱提出了更高要求。

據(jù) OneZero 和 iFixit 團(tuán)隊測算,平均無線充電比有線充電多使用了 47% 的電量。使用有線方式將手機(jī)完全充滿電,平均需要 14.26 Wh;而無線充電器平均需要 21.01 Wh。

“當(dāng)充電速度和有線充接近,同時成本下探接近有線充的區(qū)間時,有線充才可能會被無線充取代,但這些技術(shù)還需要一定的時間去攻克。”安克創(chuàng)新消費類電源產(chǎn)品研發(fā)總監(jiān)李明康向雷鋒網(wǎng)表示。

6、求快,不是唯一重點智能手機(jī)快充,實際上已經(jīng)進(jìn)入到成熟階段。

不過,這并不意味著充電速率提升的“停滯”,相反,它更像是從疾速奮進(jìn)轉(zhuǎn)為慢跑階段——也就是說,充電速率的提升依舊還在繼續(xù),但對于安全性的提升、電池技術(shù)的挖掘卻也需要被提上日程。

從某種程度上來說,這是充電行業(yè)發(fā)展到一定時期必然會經(jīng)歷的階段。正如“木桶效應(yīng)”中所說,木桶能盛多少水,并不取決于最長的那塊木板,而是取決于最短的木板。

在系統(tǒng)化的充電工程中,速率的提升也同樣如此,即使有了百瓦電源適配器,但卻遲遲難以落地,正是“短板”的限制;尤其是在當(dāng)快充技術(shù)愈加成熟,賽道上的玩家已經(jīng)必須深耕到技術(shù)層面,來應(yīng)對更加艱難的挑戰(zhàn)。

當(dāng)然,從另一角度來看,當(dāng)行業(yè)玩家不再只是著眼于充電速率數(shù)值的增大,開始關(guān)注安全性、協(xié)議統(tǒng)一性等難以帶來顯著價值的問題時,說明快充行業(yè)已經(jīng)開始 "窮而求變",也越來越擺脫廠商競賽的視角,而越來越貼近消費者的實際使用體驗——某種程度上,這也意味著,快充行業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)入良性發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

畢竟,無論技術(shù)如何發(fā)展,最終也是要為人服務(wù)的。

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OPPO 作為至美科技的探索者及引領(lǐng)者,致力于打造萬物互融時代的多智能終端及服務(wù),為人們創(chuàng)造美好生活。

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