电荷泵？双电芯？高压低流？盘点目前最全快充技术

智能手机发展这么些年，屏幕显示越来越清晰，拍照像素越来越高，处理器性能越来越强，运行内存甚至开始超过 PC，所有的技术都在日新月异地更新迭代，但唯独手机的电池续航是一个倒退的存在，严重拉低了智能手机的整体用户体验。

出门在外一旦遇上手机没电，你可能什么都做不了，不能用地图导航，不能乘坐公交地铁，不能用支付软件买任何东西，不能和别人取得联系，一般在手机电量低于 50% 之后，焦虑就开始了，这也是现代人最普遍的焦虑之一。

手机至少一天一充，几乎已经成为和吃饭睡觉一样的生活习惯，在电池容量不能取得显著突破的情况下，如何缩短充电时间，成为智能手机厂商一种另辟蹊径的选择，快充技术逐渐显露为重要的差异化卖点，并且依然在竞争中快速发展。

目前已经量产商用的快充技术，按功率分的话，以华为 40W 和 OPPO 50W 为第一梯队，第二梯队是在 18-30W 之间，以华为、小米、一加、OPPO、vivo 等厂商为代表、但是依然有很多手机连 18W 充电功率都达不到，或者默认的充电配件不支持快充，主要指的是苹果、三星、索尼等国际厂商。

目前市面上已有的快充方案种类繁多，标准不一：有以高通、联发科等芯片厂商为主导的 QC、PE 快充，也的有以 OPPO、华为等手机厂商为主导的 VOOC、SuperChange 快充，还有 USB-IF 协会主推的 PD 快充，但总的来说，可以统一分成高压低电流和低压高电流快充两类。

现役主流的手机快充标准

先复习一个简单的初中物理公式：功率 P = U（电压）* I（电流），因此要想提高充电功率，理论上可以任意增大充电电压 U 或者充电电流 I ，但在实际的运用过程中，不同的快充方案会存在各种各样的工程限制，从而表现为不同的优缺点。

高压低电流方案的代表是高通 QC 快充，实际上 2013 年推出的 QC1.0 仅仅是提高了电流，将 Micro-USB 接口普遍认为的电流传输极限，由 1.5A 提高到 2A，再配合 5V 的输出电压，使得手机最高支持到 10W 的充电输出功率。

在电流无法增加的情况下，高通 QC2.0 开始把充电电压提升到 5V/9V/12V，最高支持 18W 的充电输出功率，此后的 QC3~QC4+ 几代，则一直在充电安全系数和兼容性方面下功夫，高通的 QC 快充由于和手机 Soc 深度绑定，是目前普及率比较广的快充协议。

高通 QC 快充版本，图源维基百科

同样采用提高电压的方式增加输出功率的，还有联发科的 PE 快充，魅族的 mCharging，三星的 Fast Charge，这类方案统一的缺点是，在手机内部有一个降压过程，功率转换效率较低，且有可能导致局部温度过高，因此大部分采用高压大电流方案的手机，在亮屏时都不会激活快充。

后来，以 OPPO 为代表的国内手机厂商，开发了低压大电流快充方案，前面说到 USB 接口天然存在最大电流为 2A 的限制，VOOC 闪充只能重新定制了充电线、充电头乃至手机的内部电路，使充电接口引脚增加到 7pin，电池触点增加到 8 个，最终输出功率达到 5V/4A 总共 20W。

VOOC 闪充定制的充电线

低压大电流方案没有过热风险，可以实现亮屏快充，但是定制非标准化的元器件导致成本有所上升，因此搭载 VOOC 闪充的手机并不便宜，当年的首发机型还是 OPPO 的旗舰 Find 7，另外华为的 SuperCharge 也是低压大电流快充的代表， 最高可以实现 22.5W 的充电输出功率。

这两年 Type-C 接口开始普及之后，电流上限去掉了 2A 的限制，最高可支持到 5A/20V， 100W 的充电输出功率，这也是很多人更加看好 PD 快充协议的原因，在标准化团体 USB 应用者论坛的推动下，有越来越多的设备支持或者兼容 PD 快充，比较有代表意义的是 Apple，在 iPhone 8 系列及以后的机型上支持了 PD 快充，输出功率大约在 19W，但 iPhone 附送默认的充电器仍然只是 5V/1A，想要实现快充还得另外加钱。

另外一个比较值得关注的快充技术叫电荷泵，这是一种直流-直流转换器，利用电容作为储能元件，进行电压电流转换。以华为的 40W 超级快充为例，手机输入端的电流电压是 10V/4A（Type C 接口最大限流 5A），进入手机后通过电荷泵转换为 5V/8A，好处是减少降压过程中丢失的功率损失，充电转化效率几乎可以达到 100%。

华为超级快充电荷泵原理

更加令人印象深刻的是，2018 年发布的 OPPO Find X 搭载了惊人的 50W 快充，35 分钟即可充满 3400mAh 容量的电池，这又是除了提高电流电压和加入电荷泵转化之外的另外一条思路，OPPO 的办法是采用了串联双电芯设计，即通过定制技术将电池分为两块同时充电，从而大大提供充电效率。

今年 3 月份，小米高管在微博上公布了实验室条件下的 100W 超级快充，成为当天科技数码圈的爆炸性新闻，号称 17 分钟充满 4000mAh 电池，不过这样的充电表现能否量产还存在一个大大的问号，毕竟魅族在 MWC 上展示过的 55W 快充，直到现在还没有搭载到上市机型上，可见快充技术虽然理论上存在着诸多可能性，但要实际应用还需要突破不少的工程限制。

本文图源网络

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