为什么现在的手机充电这么快（手机如今充电速度这么快）

2011年，苹果推出了智能手机iPhone 4，电池容量只有1420mAh，充电功率仅有5w，完全充满电需要花费接近两个小时。到了2020年，小米10至尊纪念版的120w充电将百瓦快充拉近了大众视野。而直到今天，100w快充的手机已经不是什么罕见的物品，在上个月月底发布的iQOO 10 Pro的充电功率甚至能有200w。那么，手机厂商究竟是怎么做到这一切的呢？

如果你想给一个桶装满水，打开水龙头，水就会源源不断地倒进桶里。 如果你想让桶装得更快，我们有两种方法：一种是增加水压。 水压增加后，流量必然会增加，每秒都会有更多的水倒入桶中； 另一种方法是更换直径较大的水管。 在恒定流量的情况下，水的流量会变大，水桶可以装得更快。 手机充电也是如此。 电池和数据线就像水桶和水管，水压和水流分别对应的是电压和电流，每秒有多少水流入桶中就是充电功率。

充电功率等于电压乘以电流，这是初中物理教的公式。 所以，要想提高充电速度，也就是提高充电功率，无非就是提高电压或者提高电流。 但是简单地把充电器的电压和电流拉高是不可靠的，因为不同手机电池的充电电压和电流是不一样的。 为了防止因电压和电流过大而损坏设备，厂商制定了充电协议。 在数据线与手机连接的瞬间，手机会与充电器握手进行通讯。 双方使用的电压电流标准确定后，以支持的电压电流进行充电。 当协议不匹配时，按最低标准进行充电。

早期手机的电源适配器在出厂时就已经完成了指定。 电压电流与手机相匹配，无法混用。于是，USB协会就出面定制了统一的规定，规定USB的标准充电电压为5V，设备最大可抽取电流为0.5A，总共2.5W的功率。

但由于时代的发展，即使USB协会又将2.5W更新为7.5W，手机芯片厂商高通还是觉得太慢。于是就出台规定于是就规定了自家的QC1.0充电协议，最高可实现10W的输出功率。

但是想要继续增加充电电流，当时普及最广的micro USB接口已经承载不住了，无法超过2A。继续加大电流会有过载的风险，所以高通选择电流维持2A不变，将电压增加至9V，完成了QC2.0，实现18W的快充。

但是，OPPO却选择另辟蹊径。通过定制的线缆和接口，成功的让micro USB接口可以承受住4A的大电流，以此实现5V4A共20W的快充，这就是OPPO的VOOC闪充。

不过，其缺点也十分的明显：又认充电头又认线，必须使用原厂的低阻线缆和特质充电头，且这些数据线和充电头的价格相比普通的也要更高，无法像高通的QC2.0一样只要充电头支持快充协议随便拿一根线就能用。因此就诞生了两种充电流派：低电压大电流和高电压小电流

而后来随着Type C接口的普及，原生就支持更大的电流，因此高通又在原有的加压快充的基础上额外把电流增加到了3A，功率来到了27瓦，主打高流快充的厂商也在Type C的基础上继续增加供电，充电把电流增加到了5V6A共30W。

因为电池的电压一般为5V，高压方案要充电就需要降压。 这会产生大量的热量。 假设降压效率为90%，那么如果充电功率为60W，就会产生6W的热量，这已经和一颗SOC在玩游戏时的功耗差不多。 有点太热了。因此很长一段时间内很多的手机厂商快充都是27W。

直到一个新的技术出现：电荷泵。

简单地说，电荷泵是一种控制输入电压电平的高效电压转换器。 最重要的是电荷泵的能效非常高，高达98%-99%。 但缺点也很明显，缺乏灵活性，只有1倍和2倍转换，无法定制或动态分配。这也是为什么会有那么多奇怪的如44W的充电功率出现。

随着科技的发展，2020年，20V6A的120W高压快充也就出现在了大众的视野之中。但是前面我们提过，电荷泵必须要是一倍两倍数降压才能达到最高的效率。因此20V6A就会变成10V12A，电压实在是太大，无法承受。如果再降压一次就会变成5V24A，这样电流太大也不行。于是就出现了双电芯的方案，通过串联分摊电压，每块电池承担5V12A。至此，百瓦快充的秘密我们就已经成功地揭晓。

而手机厂商需要做的，就是缩小因放置电荷泵所成倍增加的充电器体积。这一点，氮化镓充电器已经给予了一个最好的回答。

十年前，人们要想将手上的智能手机充满电需要等待漫长的两个小时；而现在，只需要吃个饭的功夫就能让手机“满血复活”。这就是科技所给予我们的便利。

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