49年前，位于纽约曼哈顿的摩托罗拉实验室里爆发出一阵阵热烈的掌声，摩托罗拉的工程师马丁库柏拿着一块砖头大的手机向竞争对手贝尔实验室的科学家尤尔·恩格尔打了一个电话，正是这通电话开启了移动手机通信史，而库帕手上的Dyna TAC则成为全球第一部移动手机产品。
在当时，这部砖头大小的手机内部电路板数量约30个，通话时间35分钟，充电时间却要10小时以上。时至今日，随着手机厂商在充电技术领域的不断探索，手机的充电时间已被大大缩减，国产手机的最新技术已经将手机充电行业拉进入“个位数时代”。
在10月27日小米Redmi Note12系列发布会上，小米集团合伙人，中国区、国际部总裁，Redmi品牌总经理卢伟冰表示，该系列机型最高支持210W快充，这也意味着Redmi新机将刷新目前商用快充的记录，9分钟即可将手机电量充至100%。这也是Redmi将旗舰快充技术矩阵延伸的关键一步。
“9分钟”的突破
电池技术以及快速充电已经成为手机市场重要的竞争重点之一。
“在现阶段，硬件与技术透明得不能再透明了，曾经充电时间由一个多小时变成半小时的时候，是用户感知很强烈的节点，再到如今缩短到9分钟这个生活常用时间单位，消费者的感知也会越来越强。”IDC分析师表示，在现阶段的市场环境下，大家都知道硬件瓶颈，冲击中高端市场，能看到各个品牌各自的思考。
在过去几年中，小米一直处于快充技术的领军队伍中，并维持着对技术研发的快速迭代。
以小米旗下品牌Redmi 为例，从2019 年的 Redmi Note 8 Pro 的 18W 快充，到2020年的 Note 9 Pro的33W，到2021年的Note 10 Pro的 67W，再在到同年 Note 11T Pro+ 达到了旗舰的 120W 神仙秒充。可以看到，Redmi 在不断将同时代的旗舰级快充体验带给了更多用户。
但在Redmi Note12系列发布会上，卢伟冰依然毫不吝啬地将Note 12上搭载的快充技术称之为“210W神仙秒充”，9分钟即可将手机电量充至100%。从技术路径看，这是一次手机端、电池端、充电设备端的系统级的全链路升级。
此次在手机端上，Redmi Note 12 系列采用了 3 充电 IC 架构。设计上，充电器 210W（20V 10.5A）的输入会分流成 3 路，每路电压电流分别为 20V 3.5A，之后分别经过 3 颗充电 IC 降压升流至每路 10V 7A，再 3 路合流为 10V 21A，最后经过双电芯分压，两块电芯分别承受 5V 21A 的充电 电压电流。三颗充电 IC分散布置，避免了发热集中，可以最大程度延长高功率充电的时长，同时，转化效率高达 98.6%，单颗峰值功率 100W，总功率上限高达 300W。
而电池端，Redmi Note 12 系列配备 10C 高倍率双电芯电池，2*2150mAh 容量，每块电芯的输入电流 高达 21000mA。 双电芯间还引入了 Cell Balace 技术。当检测到两颗电芯间电压/容量出现差异时，会开启内部平衡电路，使其均衡。
充电器端与充电线上，凭借双 GaN（电源开关及 PFC）方案加持，210W 超级快充充电器的尺寸做到了 67.3*64.3*30mm，相比标准 120W 快充头，功率接近翻倍，体积却近乎相同。充电器内部还采用了先进的灌胶均热技术，使充电器能更长时间稳定高功率工作。充电线上则内置了小米定制 E-mark 芯片，既支持小米自有 210W 快充协议识别，还兼容 PD、QC 协议。 线材本身也进行了全面升级，新的连接器端子材质导电率更高，采用的双层缠绕屏蔽层设计干扰更小，阻 抗更低。新的 10.5A C-C 充电线实现了 70mΩ超低阻抗。
在分析机构看来，国产厂商正在引导更多的技术进入快充赛道，并推广至主流消费市场。
Counterpoint分析师齐英楠对记者表示，由于各厂商采用的快速充电技术和技术不同，各机型的充电速度也不同，但从国产手机品牌充电技术的整体发展水平来看，已经处于全球领先阶段。技术的领先也将大容量电池市场机型销售量推高。
上述机构提供的数据显示，目前电池容量为3000 mAh-4000 mAh的智能手机销售比例从2020年的44%下降到2021年的35%，而电池容量为4000 mAh-5000 mAh的大容量智能手机销售比例从2020年的25%上升到2021年的40%，这一趋势仍在增加。
国产手机厂商引领快充市场
智能手机快充，国产手机厂商实际上已经进入到成熟阶段。
快充本质上是一个复杂的系统工程，这个系统包含充电适配器、线缆、PMIC 集成电源管理电路、电池等多个方面。此前，由于技术发展的局限性，各家厂商对于充电速率的提升多在电源适配器上下功夫，但随着快充速率以及新材料的运用，这一局限性已经被打破。
以氮化镓的运用为例，与第一代和第二代半导体材料相比，第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更大的电子饱和速度以及更高的抗辐射能力，更适合制作高温、高频、抗辐射及大功率器件。其中，SiC和GaN的研究和发展更为成熟，在小米等国产手机的加持下，国产供应链正在引领第三代半导体材料氮化镓进入主流消费市场。
“不仅仅是材料，还有芯片，从前期的研发投入、设计开发，再到流片、封测以及单体验证和可靠性验证，再到整机的验证，国产手机厂商在研发上的投入并不小。”小米手机部充电技术委员会主任王彦腾在接受记者采访时表示，4年前充电技术可能只有18瓦，但现在已经发展到了210万，翻了10倍之多，技术迭代迅速。
“一直以来，国产手机厂商对于快充地位看得非常高，基本上都是各家Top3或者是Top4的一个技术点。”王彦腾表示，快充某种程度上也增加了国产手机厂商的竞争力，比如小米在中高端手机基本上都搭载了一个67瓦甚至百瓦以上的一个快充技术。对于用户而言，除了便捷性外，还可以缓解用电焦虑感。
而在推动统一快充标准的进程上，我国手机产业也已迈开了里程碑式的一步。今年9月29日，中国通信标准化协会与电信终端产业协会联合在北京召开移动终端融合快充成果发布会，发布首批11张快充认证证书，涉及6家企业的4款终端、5款适配器和2款芯片产品。据悉，此次获得认证的华为、小米、OPPO、vivo目前的通用快充功率是40W，第二阶段有望提高至65W。虽然40W的通用功率和国产手机动辄上百瓦的快充功率还有一定距离，但已经明显领先于品牌手机30W左右的充电功率。
王彦腾表示，统一的协议在战略上可以帮助中国厂商换取更高的话语权。“如果各家都有一个私有协议的话，战略地位是远远不够的，协会的推动让整个国内的快充生态有了快速发展的基础。”
“过去因为各个厂家之间的兼容功率可能只能做到非常低的水平，但有了融合统一快充协议以后，各家相互兼容的功率可以做到30瓦或者甚至更高，所以这是一个很重要的提升。”王彦腾认为，融合快充标准的统一和落地，解决了各家不兼容或者是充电特别慢的痛点。未来随着统一快充协议后续的推进，大功率的统一快充也将推上日程，无论是环保还是用户体验，都会上一个台阶。
标准统一下的“正义”
在技术的加持下，中国手机厂商未来在快充生态领域仍然大有可为。而对于这一赛道的坚持投入相信也会在未来某个节点带来更多回报。
相较之下，国际厂商投入也逐渐加大，但却也有自身的“包袱”。
在业内看来，国际厂商充电技术更新较慢除了技术成本原因外，更多的还是收益的考量。
例如某些充电接口拥有认证晶片，会与充电的装置进行验证。第三方厂商要是想制造该充电数据线，需取得官方的认证 ，并且植入专用芯片，换言之，第三方厂商每卖出一根认证的数据线，品牌厂商都会有一笔收入，产业链形成的利益链条也是品牌厂商在快充市场更新落后的原因之一。
根据官网获取的价目表显示，一根1米长的该品牌充电接口原装数据线的费用为145元，2米的费用为245元。在充电头方面官网上20W充电头为149元，30W的249元。业内人士表示，这类配件的实际生产成本只需要几十元。若第三方厂商想要制造该品牌充电数据线，就需要经过认证，有消息称，每台手机相关芯片的授权费用在2-4美元之间。
但从各国对充电技术的规范化推进速度来看，统一的标准将逐步落地，这也会让国际厂商对接口的“倔强”最后变成“妥协”。
此前，欧洲议会和27个欧盟成员国的谈判代表同意，欧盟区域内手机和其他电子设备将从2024年开始采用标准化的充电设备。快充行业需要更多这样的声音。
目前小米作为中国移动终端融合快充的重要标准制定者与参与者，依然在不断推动快充技术在本土的落地和进步。可以说，小米无论是从产品还是技术抑或是生态上，均已走在了前面。
“在生态的层面，我们会持续推动小米快充生态的建设，打造一些立体的充电生态场景，比如车载充电等，目的也是营造这种互联互通的一些快充生态圈。在技术上，我们依然会继续围绕着大功率融合快充架构进行一些演化，也就是在充电架构和充电方案上继续创新，包括一些更高效率的充电电荷泵的一些芯片，还有我们自研的一些芯片，包括我们更精简的一些快充融合架构等，我们会持续做迭代。”王彦腾说。
本文转自于 第一财经
