10分钟充满一部手机 手机快充两条路线殊途同归

如今，“快充”早已成为智能手机的标配。在电池技术难有突破的情况下，高功率快充就成为提升续航的最佳解决方案。自2018年以来，手机快充从18W逐渐拉高，65W已经成为手机快充功率的主流，还有很多旗舰手机都已经支持100W以上的超级快充，iQOO最新推出的iQOO10Pro更是将手机快充功率提升至200W，仅需10分钟就能充满一部手机。

百瓦快充所带来的体验更是令人耳目一新。当手机只剩不到10%电量时，我们已经不再“焦虑”，更不用让手机“熬夜”充电，只需分分钟时间，手机电量就能实现快速 " 回血 "，这就是高功率快充带来的极致体验。而随着头部手机厂商相继入局，大功率快充技术将迎来快速发展阶段。

手机快充两条路线殊途同归

手机充电的速度，实际上就是电能转化为化学能的速率，也就是所谓功率。由于电功率P=U*I，所以想要提高充电速度需要增加充电电压或电流。起初，由于厂商的技术路线选择不同，也就有了高压小电流及低压大电流两个技术方向。

OPPO作为最早进入快充领域的厂商，在2014年推出了支持VOOC闪充的Find 7，正是采用了低压大电流充电的解决方案。与之对应的，高通和早期的华为、小米，则选择了高压低电流的技术路线。

两种路线各有优缺点：低电压大电流的问题是对线材、接口有更高的要求，同时第三方充电器无法实现全速的快充。反观高电压低电流的问题在于效率较低，发热量较大，优点在于高通QC联发科PE都是通用协议，因此兼容性相对较好。

然而随着技术的发展，随着双电芯、电荷泵等解决方案的加入，以及人们对于手机快充峰值功率越来越高的要求。电流电压二选一的技术路线已经不复存在，高电压高电流成为了目前智能手机快充的共同选择。目前，厂商主要通过采用电荷泵降压、串联电芯分压的方式解决。

电荷泵技术是利用电容作为储能单元进行电压变换，转换效率可以从普通充电 IC 芯片的 89% 提升到 98% 左右，同时实现电压减半、电流加倍的功能。而使用两块电芯串联，根据串联分压的原理，可以直接将单块电池的电压降至一半。

以iQOO 10 Pro的200W快充方案为例：在充电过程中，会通过电荷泵改变电压/电流比，从输入到手机端的2:1转化为1:2的比例，也就是说在手机内部的负载为10V/20A。而为了避免电荷泵进行满负荷运转，减少充电发热量，iQOO 10 Pro机身内部总共部署了三颗电荷泵，在主板中放置2颗，副板放置1颗，每颗电荷泵只要输出6.67A的电流即可，减少充电发热量，并提高充电速度。

iQOO 10 Pro使用了双电芯设计，每个电芯提供2350mAh电量，等效4700mAh容量。两块电池通过串联的方式连接，得以分摊每块电池的电压，每块电池承载的电压只有5V，市面上普通的6C电池就能承受。但6C电池最大12A的电流是无法支持200W超快闪充的，因此iQOO 10 Pro使用的是更强的10C电芯，其能够承载20A的大电流。

氮化镓技术同步跟进

“高电压、大电流”的快充方式，对于充电器带来不小考验，尤其是对于大功率的快充充电器，使用传统的FET功率开关无法改变充电器的现状。目前最为主流的解决方式是使用氮化镓半导体材料解决，虽然成本较高，但基本上能够满足充电头的需求。

相比硅材料，氮化镓(GaN)是一种极稳定的化合物，它的坚硬性好，熔点高，电离度高，并且可以在高速开关的情况下仍保持高效率水平，能够应用于更小的元件，应用于充电器时可以有效缩小产品尺寸。

以iQOO最新发布的200W 氮化镓迷你充电器为例，它可以说是将氮化镓技术发挥到了极致，其三围是 61.05mm * 56.4mm * 28.89mm，体积仅为 99.47cm ，还不到一百立方厘米，重量却只有 149.7g，更便于日常携带。

虽然氮化镓充电器优点很多，但其价格还不够亲民，目前市面上的65W氮化镓充电器价格在百元以上，部分更大功率多口充电产品售价甚至超过400元，昂贵的原材料是导致消费级氮化镓充电器价格高昂。

不过，从行业趋势来看，高功率小尺寸的充电头是未来主流趋势，而氮化镓元器件由于拥有高充电效率，能量损失小，发热低，体积小等特点，已经成为手机厂商追逐的新风口。(高靖宇/文)

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