閱讀提綱:(全文約3600字)
1、不送充電器真的是為了環保?
2、快充市場充電協議大混戰
3、市場期待統一标準
4、公共快充協議現狀
5、GaN黑科技材料對快充産業的影響
【文/江湖事務所 漿糊狼中】日前有市場消息稱,華為将會在nova、mate系列以及部分使用最新幾款麒麟芯片的手機停止随機附送66瓦的快充充電器,手機可以便宜200塊錢。如果用戶有需要,可以自行額外購買充電器,或者選擇第三方充電器。
本來以為華為是因為要提倡環保才這麼做,不過後來了解了一下,發現華為不送充電器的原因,是因為高端充電器的IC芯片短缺,做不下去了!這也是華為被美國制裁下的無奈。
不過不管華為是因為什麼原因不送充電器了,我都要表示支持。在我看來,華為早該這麼做了!
不送充電器真的是為了環保?
其它手機廠商,比如蘋果、三星、小米等,早前已經在這麼做了,當然他們的理由都是基于環保。一些公司還推出了老充電器換新充電器的活動。
其中個别公司的不帶充電器的“環保版”居然還與帶充電器的版本價格相同,據說有2萬名用戶選擇了不帶充電器但價格相同的版本。不過相對于那款手機數千萬的銷量來說,2萬名用戶選擇了不帶充電器,所占比例幾乎可以忽略,更像是一個市場炒作!而且手機廠商,不花一分錢做了廣告,還省了2W多個充電器,真是“0”本萬利,兩頭賺。
當然,姑且不去讨論這些公司不送充電器的理由是什麼,就不送充電器這件事本身,我是雙手表示支持的,為什麼?
首先,大家想到的可能的理由,一定是浪費。誰家手上沒有一大堆各式各樣的充電器呢?确實是一種浪費,尤其是對于個别品牌千年不變的5V2A充電需求來說,更是一個巨大的浪費。
但是浪費隻是一方面,不知道大家有沒有一個體會。比如我是華為的手機,支持66W快充。有天去朋友家玩手機沒電了,我隻好借朋友某O品牌手機的充電器充電,朋友還跟我吹牛某O品牌的手機充電器支持125W快充,20分鐘就能充滿。 但是我充了半個小時也沒充到多少,跟他吹牛的20分鐘充滿差得遠。
究其原因,就是因為我手上的華為手機不支持某O品牌充電器的快充協議,所以隻能用一般充電模式充電,自然充電速度就不會很快。
快充市場充電協議大混戰
那麼問題來了,目前市場上在售的各個手機品牌,有多少種充電協議呢?請看下圖:
上面這張圖可以看出來,各個主要的手機廠商,都自行研發了各自的充電技術和充電标準,可謂“百家争鳴”“百花齊放”。華為有FCP、SCP協議,OPPO有VOOC協議,Vivo有Flashcharge協議,魅族有PE協議,小米有Charge Turbo協議,一加有DASH協議。而且快充技術線路還分屬高壓、低壓、動态調整三種。普通手機用戶看到這麼多充電協議一定一臉懵逼。
而且除了支持不同的協議标準以外,哪怕是同一家手機品牌的充電器,所支持的充電電流與充電電壓也有各種不同的組合。
比如這兩款華為的充電器,兩個共同支持的電壓電流組合隻有5V/2A這一種,其他不同充電功率的電壓電流組合都各不相同。因此哪怕同品牌的手機,如果手機型号不同,也很難互用快充充電器,隻能使用最低功率的兼容電壓/電流模式進行充電。
市場期待統一标準
目前,雖然充電接口的标準已經基本統一,安卓陣營基本都是使用USB Type-C接口,蘋果一直在使用自家的Lightning接口。但是關于充電協議的統一,市場上也有不同的聲音。
比如有些企業認為,不同充電協議和标準是因為各家的技術實力不同,不應該扼殺企業的創新精神。但更多的是支持統一充電标準的聲音。
如果充電協議能夠打破各自為戰的狀況,實現相互兼容或者統一,除了給用戶使用帶來方便、更加環保以外,更重要的是對于整個快充行業的意義,可以打破技術壁壘,加速整個行業的發展。
事實上谷歌作為安卓系統的主導者,早就在其Android兼容性定義文檔“CDD”文件中,強烈建議各智能手機廠商遵守統一标準,不要采用專有充電方法,盡可能支持統一的充電标準。
而最近幾年,随着電池生産材料的不斷突破,電池快充技術也在飛速發展。各家手機廠商都在不斷更新自家的手機快充技術,甚至作為各自旗艦手機的賣點進行宣傳。現在的手機快充功率也一路突破了100W。
而我國工信部也曾在2017年公布了首個手機電池快充标準。當時的标準中對“快充模式”的定義是:充電30分鐘時間,期間平均電流大于等于3A或總充電量大于等于電池額定容量的60%。當年宣稱支持快充功能的蘋果iPhoneX,由于官方公布的充電速度隻能達到30分鐘充滿50%電量,因此被質疑為假快充。
公共快充協議現狀
目前市場上的公共快充協議,主要是QC協議、USB PD協議。
QC協議是高通推出的快充标準,協議全稱Quick Charge。由于目前市場上的手機普遍采用高通公司生産的CPU和IC芯片,因此大部分品牌手機都支持QC标準。QC1.0最早于2013年發布,當時的充電功率隻有10W。随後QC2.0重點發展了“高壓低電流”充電技術,充電電壓支持最高20V,對市場産生很大影響。随後QC3.0開始支持3.6V-20V的電壓動态調節技術,最大充電電流提高到3A。如今高通QC協議最新版本是2020年發布的QC5.0,将充電功率提高到100W以上,其宣稱将電量從0充到50%甚至隻需要短短5分鐘,而且還能保證電池的技術安全。
USB PD協議是USB-IF組織發布的快充标準,全稱是 USB Power Delivery。USB-IF組織是由一群開發通用串行總線規範的公司創立的非營利性組織,組織全稱是USB Implementers Forum。該組織在推行基于USB Type-C接口的PD傳輸協議上不遺餘力。不過我認為當前USB PD協議能有如此廣泛的支持,主要是離不開蘋果和谷歌這兩家行業巨頭的支持。
蘋果公司最早于2015年就發布了搭載支持USB PD快充協議的筆記本電腦MacBook。2017年發布了iPhoneX、iPhone8等第一批支持USB PD協議的手機。
而谷歌更是要求所有Android7.0以上的手機搭載的快充協議,必須支持PD協議。
目前最新的USB PD标準是3.0版本,最早于2015發布。2017年,USB-IF對USB PD 3.0進行了一次更新,增加了可編程電源PPS規範(Programmable Power Superly),旨在為當前飛速發展而且技術繁多的快充技術提供一個統一的規範。
PPS規範整合了目前市場上的高壓低電流和低壓高電流兩種充電模式,讓USB接口的輸出電壓範圍從5V擴展到3V-21V。
另外PPS規範還将電壓調整幅度降低到20mV,可以實現更精準的電壓調節,并實現更好的溫控。
關于充電安全性,PPS規範也制定了專門的脈沖機制,規定每10s,負載和适配器之間要進行一次脈沖通信,避免充電過程中的安全問題。
正是由于蘋果和谷歌兩大公司的大力支持,加上PPS規範也在一定程度上解決了目前市場上不同快充标準技術線路不統一的問題,因此USB PD3.0标準成為目前市場上被支持最廣泛的标準。
目前的PPS規範已經收錄了高通的QC3.0/4.0、華為SuperCharge、聯發科PE2.0/3.0、OPPO VOOC等公司的私有協議标準。高通最新的QC5.0也兼容PPS規範。中國工信部的泰爾實驗室也與USB IF組織有合作共識,因此未來也許會推出與PD标準兼容的充電器快充國标。
GaN黑科技材料對快充産業的影響
除了快充協議的逐步兼容和規範逐步走向統一以外,當前新材料在充電器上的應用,也給消費市場帶來極大的影響。
氮化镓GaN被業界成為第三代半導體材料,廣泛應用在激光、射頻、半導體照明等領域,具有超強的導熱效率、耐高溫、耐酸堿等特性,可以在超小體積上實現大功率輸出。
之前GaN因為成本較高,主要被應用在軍事航天領域。如今随着技術不斷突破,産業升級,GaN的生産成本逐漸降低,目前已經被廣泛應用在高端快充産品上。
事實上,2020年氧化镓充電器市場就迎來了爆發式增長,各個第三方品牌的氧化镓充電器産品層出不窮。
氧化镓充電器産品之所以能夠得到市場的認可,主要有以下幾個原因:
1、氧化镓充電器體積小巧,便于攜帶;
2、氧化镓充電器普遍提供的充電功率都較高,上百瓦的充電器産品也很多,能夠同時滿足手機、筆記本電腦等多種設備的充電需求,而且散熱較快,安全性較好。
3、氧化镓充電器提供的快充協議支持比較豐富。目前市場上的氧化镓充電器都支持USB PD協議,能夠兼容主要品牌的快充協議,甚至一些私有協議也支持,因此使用非常方便。
回到我們文章開頭提到的問題,如今很多手機廠商都開始不送充電器了,我認為這是當快充标準逐步統一、充電器産品性能逐步提高後的必然。
現在電子産品的品類越來越豐富,尤其是移動便攜式電子産品越來越多,充電需求也越來越高。随着充電協議的逐步統一,充電器産品性能的逐漸提高,基本上一個充電器就可以滿足大多數電子産品的充電需求。
而手機充電器,可能隻能滿足手機自身的充電需求,并不能滿足諸如筆記本電腦等大功率設備的需求,沒有人希望出門帶一堆充電器。而且各廠商的私有充電器協議标準也必然逐步淘汰,标準統一是大勢所趨,所以也沒有必要再單獨為某款手機設計單獨的快充充電器。甚至各品牌也都在設計能夠給自家不同類型産品共用的充電器。
有些手機品牌為了降低成本,雖然自己手機支持18w快充,但随機也隻附送一個5W充電器,與其如此還不如不送。
所以最後總結一下,手機附送的充電器本身并不是免費的,而是計入手機整體購買成本的。作為一個附加的存在,倒不如将選擇權交給用戶。廠家能夠節省生産成本,用戶能夠獲得在市場上購買不同充電器産品的選擇權,既能更好得滿足自己的需求,又能減少浪費,不送充電器真的是大好事!
【文/江湖事務所 漿糊狼中。聚焦數碼、通信、互聯網 、生物醫學等科技領域,有料,有見解,歡迎小夥伴們關注!】
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