你有低電量焦慮癥嗎？

快充技術(shù)的有趣之處就在于，在技術(shù)上它是不完美的，而在用戶(hù)端，這樣的完美是存在的。

兩年前，LG 做了一次調查，得出的分析稱(chēng)有90%以上的人會(huì )因為手機沒(méi)電感到焦慮，有 41% 的人會(huì )因為手機快沒(méi)電錯過(guò)重要電話(huà)，而 17% 的男性則很容易因此而失約。為此，LG把這種癥狀命名為“低電量焦慮癥”（low battery anxiety）。

很多人并不自覺(jué)，但手機與安全感之間的聯(lián)系確實(shí)變得越來(lái)越緊密，“只要手機充滿(mǎn)電，人生就有安全感”也在坊間廣為流傳。

確實(shí)如此，生活中，當我們看見(jiàn)手機電量不足時(shí)，第一反應是會(huì )莫名的著(zhù)急，有人擔心錯過(guò)重要電話(huà)，有人純粹因為手機快沒(méi)電而感到身體的不適。因此，為了充電我們會(huì )選擇在就近的餐館或咖啡廳非理性消費一下，找尋共享充電寶設施，甚至開(kāi)口向陌生人借充電寶。

在這樣的時(shí)代背景下，人們給出了自然的反饋，“低電量焦慮”也催生出了種種商機。自然而然，“如何隨時(shí)隨地補充手機電量？如何在喝杯茶的功夫就充上大半格的電？”這些問(wèn)題讓充電發(fā)展成了人們的剛需。因此，充電寶產(chǎn)業(yè)長(cháng)盛不衰，而網(wǎng)紅“快充技術(shù)”（現在強調無(wú)線(xiàn)快充）也成為手機廠(chǎng)商的一大賣(mài)點(diǎn)，并有著(zhù)持續不斷的生命力。

越來(lái)越剛需的快充，它真的傷害電池嗎？

發(fā)展至今，快充儼然已經(jīng)成為手機的標配，并獨具它自己的技術(shù)特色。

但對于作為用戶(hù)的我們而言，最真實(shí)的感受莫過(guò)于手機充電時(shí)發(fā)的熱。毫不夸張的說(shuō)，有些型號的手機甚至可以在冬天用來(lái)捂手。因此，快充緩解了眾人低電量焦慮的同時(shí)，也誘發(fā)了人們對手機發(fā)熱的擔憂(yōu)，即它是否會(huì )傷害電池甚至是手機。

理想狀態(tài)下，只要正負極材料的化學(xué)結構基本不發(fā)生變化，電池充放電的可逆性很好，鋰離子電池就能保證長(cháng)時(shí)間循環(huán)，壽命也得以保證?？焖俪潆娦枰ＷC鋰離子快速的從正極嵌出并快速的嵌入負極，不能造成鋰離子的沉積。

但是快充狀態(tài)下，電流不可避免的會(huì )增大，電極負極（石墨）表面的一層半透膜 （SEI 膜）會(huì )有一定程度的破裂，使電極材料和電解液相互反應，另外溫度升高也會(huì )讓電池內部發(fā)生副反應破壞電池上的化學(xué)物質(zhì)，導致可逆性降低，電池容量也就會(huì )不斷的減少，因而也就會(huì )讓電池壽命減短。

不過(guò)這里面有回旋的余地。在電路可承受范圍內，充電過(guò)程對電池的影響還不足以構成威脅，各大手機廠(chǎng)商利用的恰好就是這樣的特性。如對于一般的3000mAh電池來(lái)說(shuō)，1C充電，理論上1h就可以充滿(mǎn)，這就屬于快充的范疇?，F在一般情況下，電流為3A，而這在電池可以承受的范圍內。

平衡技術(shù)與需求，快充四大流派誕生

電池的核心是鋰離子，各類(lèi)鋰電池本身的性能沒(méi)有明顯差別，想要優(yōu)化用戶(hù)的體驗，大多數廠(chǎng)商首先想到的只有“開(kāi)源”和“節流”。所謂開(kāi)源，即提升電池容量，而節流則是降低手機功耗。前者是手機廠(chǎng)商在操心的事情，而后一方法的重任則落在了芯片廠(chǎng)商身上。但這兩種辦法都并非優(yōu)選：開(kāi)源勢必要加大電池尺寸，這是手機便攜性所不允許的；而隨著(zhù)智能手機功能越來(lái)越豐富，節流的技術(shù)難度也越來(lái)越高。

開(kāi)源節流都走不通，廠(chǎng)商就想到了一個(gè)曲線(xiàn)救國的方案：提高手機的充電速度，大幅壓縮手機的充電時(shí)間，以此降低充電的時(shí)間成本，換取便捷性。

2013年，高通率先推出快充技術(shù)（QuickCharge 1.0），利用精準的充電管理芯片實(shí)現了智能高效充電。隨后快充熱潮迅速興起，聯(lián)發(fā)科推出了自家的快充技術(shù)Pump Express，OPPO也隨之推出了自主研發(fā)的VOOC閃充技術(shù)，而其中讓人印象深刻的是“充電五分鐘，通話(huà)兩小時(shí)”的廣告文案。

在很長(cháng)一段時(shí)間里，三家占據主要的市場(chǎng)的份額，但是彼時(shí)三家的快充技術(shù)解決方案的標準不同，相互之間存在嚴重的不兼容，因此兼容QuickCharge等協(xié)議USB 3.1 PD充電規范最終上線(xiàn)。

后來(lái)，各類(lèi)快充技術(shù)基本上都是在這四類(lèi)技術(shù)協(xié)議之上做的優(yōu)化，如三星FastCharge、華碩手機的快速充電，包括小米的快充，他們穿的是高通的馬甲；魅族的mCharge穿的則是聯(lián)發(fā)科PEP的馬甲；即便蘋(píng)果的快充技術(shù)也不是自己研發(fā)的，而是基于通用的USB PC 3.0標準。

從賣(mài)點(diǎn)走向標配后，被華為再次拎起的快充

從技術(shù)角度來(lái)看，市面上各類(lèi)快充的充電模式都可以歸結為兩種模式：高電壓高電流模式和低電壓高電流模式。高通利用技術(shù)上的優(yōu)勢實(shí)現了高電壓高電流模式，即基于芯片設計層面提出了解決方案；而OPPO退而求其次，它基于充電器端提供了解決方案，采用的是低電壓高電流模式。

快速充電技術(shù)是一個(gè)復雜的能量轉移過(guò)程，在產(chǎn)品實(shí)現過(guò)程中，這一過(guò)程涉及到充電器、電路、電池和電源管理系統等環(huán)節。而提高充電速度的本質(zhì)是提高功率P，在電學(xué)中有個(gè)權威但也為大家熟知的公式：P（功率）=U（電壓）I（電流），因此提升功率無(wú)外乎兩種方式：提高電流或者提高電壓，因此這也就是市面上解決方案的來(lái)源。

今年，作為第一個(gè)提出無(wú)線(xiàn)快充的廠(chǎng)家，華為完成了快充技術(shù)上的革新。在Mate 20 Pro現場(chǎng)的歡呼和掌聲中，它把快充這一剛需升級了，不僅將有線(xiàn)快充功率提升兩倍至40W，還官宣了無(wú)線(xiàn)快充。

但在快充儼然成為標配技術(shù)的同時(shí)，人們也容易忽視華為此次革新背后的艱辛。為了說(shuō)清楚華為這一技術(shù)牛在哪里，華為手機產(chǎn)品線(xiàn)副總裁李小龍還特意在微博上發(fā)布了一篇長(cháng)文。

他指出，若只是單純去提升功率，這并不難。在產(chǎn)品實(shí)現中，快充技術(shù)難就難在要平衡好充電速度、手機發(fā)熱、安全、電池容量和壽命等各項指標。

李小龍解釋說(shuō)：“我們這次發(fā)布的40W超級快充，在手機內部使用了電容充放電1/2分壓電路，就是俗稱(chēng)的電荷泵降壓電路，這種降壓方式最大的優(yōu)勢就是電壓轉換效率非常高，接近100%，幾乎沒(méi)有能量損失，并且搭配我們的40W充電器（采用了高效的轉換電路），發(fā)熱問(wèn)題也得以控制。”

從有線(xiàn)到無(wú)線(xiàn)，李小龍也指出，這一過(guò)程的難點(diǎn)在于轉換效率低且更容易發(fā)熱。“我們這次巧妙借用了上面提到的電荷泵降壓電路，充電線(xiàn)圈整流濾波之后不經(jīng)過(guò)DC/DC電壓轉換直接經(jīng)過(guò)電荷泵給電池充電，減少了中間環(huán)節提高了充電效率，可以用更大的功率給電池充電。由于電荷泵不支持調節電壓，這就需要依靠無(wú)線(xiàn)充電線(xiàn)路部分的精確調壓能力以及充電盤(pán)和手機之間的可靠性的通信能力協(xié)同工作才能實(shí)現高速無(wú)線(xiàn)充電。”

最后

在享受快充技術(shù)帶來(lái)的福利的同時(shí)，我們也需要看見(jiàn)技術(shù)的A面與B面。一般情況下，快充方案都會(huì )有關(guān)于電池的溫度監控方案，因在加大電壓的同時(shí)不可避免的就是溫度的升高。如果你在使用高通快充技術(shù)的同時(shí)玩大型游戲，這時(shí)由于芯片控制，限制外加電壓，保證手機不會(huì )嚴重發(fā)熱，充電效率必然會(huì )下降。

因此，研發(fā)快充技術(shù)的有趣之處就在于，在技術(shù)上它一定沒(méi)有完美的解決方案，而在用戶(hù)端，這樣的完美是存在的。亦如李小龍所言：“我們認為用戶(hù)最關(guān)心的就是充電前30分鐘的充電速度，后段慢一點(diǎn)其實(shí)對使用影響不大，不過(guò)電池續航一定得夠用。”

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