「高通」从2.75W到200W,手机快充这些年都经历了什么?
原文标题:从2.75W到200W,手机快充这些年都经历了什么?
如果你是 90、80、70 后,那么一定存在着一个共同记忆:曾经新买回来的手机,要先充电 10 个小时以上才能开始使用。
这是因为,当时的手机所使用的电池都是镍镉电池,体积大密度小不说,还存在着严重的记忆效应,也就是新电池需要过充,才能激发最大的容量。采用这类型电池的手机除了充电麻烦,什么时候充也有讲究——要把电池用到没电关机才能进行下一次充电,否则就会会让电池容量下降,影响使用寿命。
看到这,不少人会感到奇怪,今天这篇文章聊充电,为啥一上来就聊电池呢?事实上,正是手机电池从镍镉电池转向了锂离子电池,才让手机的快充成为了可能,充电时间也第一次从 10 几个小时缩短到了 3 个小时以内,这算是第一个手机快充大跃进。
随后的功能机时代,诺基亚虽然引领了手机造型、手机功能的百花齐放,但在快充速度上,消费者和厂商其实并没有那么关心,毕竟在当时,手机没电了,换块电池就行了,并且当时的功能机(乃至一些塞班智能机)续航 3-7 天完全没问题,压根用不着一天一充,这是手机的充电功率大部分都是 5V 0.5A 的 2.75W 功率。
消费者真正意识到手机快充影响使用体验,还得是初代 iPhone 和 Android 系统出现之后,手机一天一充,这充电太慢真的很影响使用体验。
于是, USB BC 1.2 应运而生。
说到这个 USB BC 1.2,它就是由我们熟知的 USB-IF 协会颁布的快充协议,支持 5V 1.5A,最大 7.5W 充电功率,也算正式拉开了手机快充的序幕。
既然体验了快充,用户当然就再也回不去了,但由于 USB-IF 的持续摆烂,7.5W 的充电功率已经没办法在满足用户对充电时间的要求。
2010 年,苹果发出初代 iPad,首先支持 5V 2A 充电,并且 iPhone 也能兼容,想不到吧,这时 iPhone 的快充首次领先 Android。
隔壁的 iPhone 都用上了 10W 快充,Android 这边的公有协议却还只能 7.5W,高通终于看不下去了,2013 年推出了 QC 1.0 协议,提升到 2A " 大 " 电流,正式把 Android 手机的充电带入了 10W 时代。
然而仅仅刚过了一年,QC 想迭代,继续提高大电流的方案就不可行了,因为当时几乎所有 Android 手机都在使用 Micro USB 2.0 接口,最大也就承受 2A 电流,想要进一步提升充电功率,只能往加大电压的方向走。
于是乎,QC 2.0 协议就把电压提升到了 9V/12V/20V(20V 为笔记本准备),在同样的 2A 电流下,最高就可以实现 18W 快充。
同时期的 vivo 双引擎闪充、三星闪充、华为 FCP 基本就是高通 QC 2.0 的换名,本质上没有什么太大区别。
与此同时,有一家国产厂商没有跟进高通方案,而是继续走低压大电流的路线,这家厂商就是 OPPO。OPPO 也是人有多大胆,地有多大产,既然现有硬件没办法走低压大电流,那就自己改:将普通 Micro USB 的触点增加到 7 个,充电头整合 IC 电路,最终实现了 5V 4.5A 的 22.5W 快充,这就是最初的 VOOC 闪充,搭配「充电 5 分钟,通话 2 小时」的营销广告,一下打造出 OPPO 手机充电快的形象。
持续摆烂的 USB IF 协会看到高通靠授权协议赚的钵满盆满,也按耐不住,推出了与高通 QuickCharge 相抗衡的 USB Power Delivery 协议(即 PD 协议)。
PD 协议可以说是 USB IF 协会牙膏挤爆的成果,最大的优点就是兼容性极佳,可以提供多种电压、电流组合,最高支持 20V 5A 的 100W 快充(同样是给笔记本用的),而在手机端,PD 协议就只提供了 5V 3A 的 15W 快充。
次年,Android 旗舰上的 USB-C 接口越来越普及,而高通也正式发布了基于 USB-C 接口的 QC3.0 标准,加入 INOV 最佳电压智能协商算法,提供 3.6V-20V 电压,电流最大 3A,最大支持 12V 3A 也即 36W 快充,并且向下兼容 QC 2.0。
2016 年,手机快充继续演进,这一年市面上的主流快出协议不止 QC、PD、VOOC 三家,而出现了百花齐放的态势:联发科推出 Pump Express(PE)协议、华为推出 Super Charge Protocol(SCP)协议等等。其中华为从 FCP 转变为 SCP 也用上了跟 VOOC 类似的低压大电流方案,好处是可以降低充电时手机发热;而 PE 主要是搭载联发科芯片的手机,其中以魅族手机居多(mCharge)。
这时候手机快充虽然多,但是基本都限制在了 25W 之内。除了在年末发布的初代荣耀 Magic,带来了业内极为领先的 40W Magic Power 快充技术,5V 8A 大电流方案。不过嘛,这款手机的快充在当时也争议满满,因为其线损极大,到手机端的最大功率只有 35W 左右。
2017 年,市面上更多的手机采用的是高通的 QC 大电压充电方案,这种提高电压的方式有一个很大的弊端,就是高电压的的电流在进入手机电池之前需要进行降压操作,降压过程在手机内部进行,由于转换 IC 的效率问题,手机就会严重发热,这时能让手机进行高压直充的电荷泵技术就来了。
有了电荷泵的加持,就一下突破了 25W 快充的瓶颈。打头阵的正式推出了国产首款智能机的厂商魅族——在年初的 MWC 上推出了 Super mCharge,11V 5A,最大 55W 快充功率。
可惜,后续结果大家也都知道,寄希望于 2018 年量产的 Super mCharge 胎死腹中,直到现在,魅族旗舰的最高充电依旧最高只有 40W,没能上到 55W 快充。
而真正让电荷泵普及起来的,OPPO 功不可没,在业内首次使用串联双电芯电池设计,从 OPPO Find X 超级闪充版推出第一代 50W SuperVOOC,到走量的 OPPO R17 Pro 让 50W SuperVOOC 进一步普及。
随后的故事我们就很熟悉了,借助于电荷泵技术,快充功率从 50W 提升到 65W、66W、67W… 小米 10 至尊纪念版首发双电芯 120W 闪充、荣耀 50 Pro 首发单电芯 100W 闪充、小米 12 Pro 首发单电芯 120W 闪充、realme GT Neo3 首发长寿版 150W 闪充(双电芯)、iQOO 10 Pro 首发双电芯 200W 等等。
手机快充从最初的不起眼、没需求,到如今人们越来越重视,厂商越来越内卷。
手机快充已经进入了 10 分钟时代,
接下来又该朝着 5 分钟以内而努力了吧?
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