OPPO、iQOO 以及小米等廠商超過 100W 的手機快充方案即将商用，随後高通也正式發布的号稱可以達到 100W 的 QC5 協議，越來越多關于充電協議的參數與名詞出現在我們眼前。

衆多智能手機、筆記本電腦和 Nintendo Switch 都在用的 PD 快充協議算不算某種通用的「底層标準」？100W 私有方案經常被提到的「PPS」又是什麼？未來不同标準的充電器材之間能有怎樣的通用性？

在這篇文章中，我們就來試着解答這些時常讓你感到困惑的問題。

似乎是智能手機時代續航大大縮短，锂電池技術卻依舊處于瓶頸的緣故，各家都找到了一條曲線救國的路子：快速充電。

即便你的手機支持快充，如果沒有與之配套的充電頭，插上電源後實際生效的充電協議很有可能會下落至 USB BC 1.2。在這種協議下，充電的最高功率是 7.5W，雖然比大家所熟知的「五福一安」要快，依然難以滿足當下人們的快充需求。

但我們依然可以把這個功率當作快充的起跑線。

USB 充電協議範圍

中學物理知識告訴我們，功率等于電壓乘電流。因此從這條起跑線開始，圍繞着電壓、電流這兩大功率要素，各家手機廠商、芯片廠商開始就「如何讓充電更快一點」這個問題進行探索。

初期的實現方案由此可以分為兩種路線：高電壓、低電流方案以及低電壓、高電流方案。

由于 Micro USB 接口電流的限制，早年前者目前更為普及，比如高通 QC 協議與聯發科 PE 協議，就通過提高電壓的方式實現了更高的充電功率；而後者——低電壓、大電流的代表，正是那個時代深入人心的「充電五分鐘，通話兩小時」VOOC 閃充。OPPO 通過在線材部分增加 Micro USB 接口接觸針、采用特制充電器的辦法實現了大電流快充。

OPPO 所特制的充電線接頭

這兩種方案有各自的缺點。

前者高電壓，就需要到手機端進行變壓，使得電壓能夠下降到适合手機電池「食用」的範圍。這個過程中的能量損耗會以熱能形式散發出來，使得手機在快充過程中出現發熱問題。關于發熱，如果你看過 這篇 關于電池壽命的文章應該就會知道，高溫不僅會影響你在充電時使用手機的手感，同時對锂電池壽命也會造成比較大的損耗。為了避免這個問題，早年高通的 QC 快充甚至引入了手機屏幕亮起時停止快充這個設計。

低電壓、大電流方案的主要缺點則是定制帶來的高昂成本。從手機内部的相關元件、充電線再到充電器，全都需要根據實際情況進行定制和調校。以線材為例，常見的通用充電線材隻能承載 3A 的電流，要實現 5A 大電流快充，就必須對充電線進行改造，比如 USB-C to USB-C 的線材想要承載超過 3A 電流必須得加裝 e-Mark 芯片。

結合傳統快充方案的優劣，最理想的解決方案自然就變成了大電壓、大電流，近期國内廠商先後公布的百瓦級快充很多也都是采用的這種方案。要實現大電壓、大電流的快充，背後需要做不少的技術攻關：

1. 高電壓方案在手機上執行電壓的轉換操作，效率低下發熱嚴重。隻能把這部分工作移交給更專業的充電器來做，變成某種「直充」模式；
2. 為了「消化」過高的電壓，手機内部可能需要配備分壓用的電荷泵1，或是把兩個電芯串聯起來分散電壓的雙電芯電池；
3. 為了能夠讓手機電池承受更高的電流，需要采用更高 C 數的手機電池（C 數越高，電池在充放時便能夠更高的電流，比如 6C 電池、 3C 電池）；
4. 充電協議方面，畢竟是幾個不同類型設備的協同工作，自然需要有一套标準化、認證後的充電協議支持。

前三者硬件方面自然是交給廠商來做，消費者買就完事兒了；充電協議方面目前依然是混亂的舊況與統一的趨勢并存。是時候重新介紹一下當前主流的公共/私有快充協議了。

所謂公共協議更多指的是來自芯片廠商甚至是 USB 聯盟的方案，可供多個手機廠商使用或是兼容。而私有協議則具有排他性，一般隻能供某個手機廠商的産品使用。

目前市面上的公共快充協議主要包含以下幾種：

得益于市面上主流的智能設備對 PD 協議的兼容，USB PD 也成為了目前通用性最高的公共協議之一：從 iPhone、MacBook、市面上大部分采用 Type-C 接口的 Android 設備乃至 Nintendo Switch，都能使用這種協議進行快充。

換句話說，如果你日常使用 Android 作為主力機，同時還有一部 iPhone 備用，遊戲機是 Nintendo Switch，工作還需要用到筆記本電腦，理論上來說這些設備都可以使用同一個支持 PD 協議的電源來正常握手并實現快充。

這種真正意義上的「跨平台」體驗，讓我們在遇到臨時出門的情況時，帶上一個支持 PD 的 61W 電源即可解決手中大部分設備的快充需求。

這「天下大同」般的普及性背後，少不了 USB-IF 這樣的權威組織和各家巨頭支持。

首先，USB-PD 協議的全名為 USB Power Delivery，這個協議标準由 USB-IF 标準化組織更新并發布，包括 Google、Apple、高通等廠商都是其會員機構，同時下設不同的标準認證委員會；同時 USB-IF 還會每年舉辦會議，為供應商支持 PD 協議的設備提供認證，保證其兼容性。

所以 USB-PD 的發展更像是 USB-IF 各家吸取部分頭部廠商的研發經驗後，共同制定的通用性标準的過程。它也順勢成為了 Apple 和 Google 的唯一指定快充協議，後者甚至将其作為 Android 設備兼容性認證的強制要求之一。

拓展閱讀：必須兼容 PD 快充，Google 為 Android 設下了這些新标準

目前最新的 USB-PD 3.0 規範最高支持 100W 的充電功率（比如 MacBook Pro 16" 的充電功率就是 96W），具體标準則分為了 10W、18W、36W、60W 和 100W 五種；預期相對應的電壓則有 5V、12V 與 20V，最大支持電流有 1.5A、 2A、3A、5A 等不同「檔位」，滿足從筆電到手機之間充電實際輸出功率差異較大的不同需求，同時對舊版 PD 協議也有着不錯的兼容性。

你能見到的那種很典型的 PD 充電器

雖然 PD 協議目前已經算是相當普及，但這并不代表它就是目前速度最快、轉換損耗最低的充電協議。事實上，PD 的研發進度以及制定的标準已經無法代表目前行業的最高水平，廠商在兼容 PD 協議的同時，依然可以在此基礎上開發出相對獨立、但效率更高的充電方案 —— 這就誕生了下文将要提到的 PPS。

PPS 是 2017 年 USB-IF 标準化組織在 USB PD 3.0 标準中可編程電源（Programmable Power Supply）協議的縮寫，作為一項額外的補充協議，PPS 在快充方面帶來了更多的新玩法。首先相比高壓快充的前輩 PD 2.0、PD 3.0（不帶 PPS），PPS 支持我們上文提到的高效「直充」方式。

支持 PPS 的前提是支持 PD 3.0，但支持 PD 3.0 并不意味着支持 PPS。本文中如若特别聲明，PD 3.0 均指代不帶 PPS 支持的 PD 3.0 協議。

另一方面則是有了 USB-IF 标準化組織的背書，以及會員高通的支持，越來越多的廠商開始将目光投向了 PPS 協議，讓百瓦快充的近未來有了一絲統一的味道。

那麼，可編程電源（PPS）究竟想怎麼改變快充？

PPS 标準的優勢在于能夠讓充電器「聽懂」手機的充電需求從而動态調整電壓，每隔 10 秒與手機交換一次數據，在 3~21V 的電壓範圍之間，能夠以 0.02V 為單位來進行精細調壓。

讓充電器而非手機來精細調節電壓，這樣使得充電時的熱源很大一部分将從手機轉移到充電器，而且在精細調節電壓方面，充電器能夠做得更好、更精細（0.02V），提高效率減少能源浪費。

PPS 可以根據設備充電狀态更智能地調控充電電壓/電流

看到這裡，相信你也能明白 PPS 的優勢在哪了：通過更智能的調控電壓/電流，減少了充電期間的轉換損耗。 因為 PPS 使充電更高效的同時還能有效解決充電發熱問題，它自然也成為了目前主流快充技術的發展方向之一。

三星 Note 10 就通過 PPS 方案實現了的 45W 快充

但 PPS 目前仍然屬于發展初期，目前僅有三星、小米等少數手機廠商上市了支持 PPS 的手機，此外，不少計劃采用 PPS 方案來實現百瓦級快充的智能手機都還尚未上市，目前市面上的筆電也大多都不支持 PPS，所以現階段推出的 PPS 快充電源都以兼容為主：在支持 PPS 的同時，也兼容 QC/PD 等其他公共/私有快充方案。

比如 OPPO 近日推出的 125W 超級閃充，雖然 PPS 是主打方案，但仍然兼容了不少主流協議

高通 QC

随着 USB-C 接口的普及，Micro USB 接口低電流的天花闆也不複存在。因此 QC 協議作為高通自家的快充協議，在 USB-IF 開發者大會試圖「轉正」未果後，也逐漸開始過渡到了基于 USB-PD 标準的快充協議。

近日發布的 QC5 協議基于 PPS，實現了最高 20V 的電壓輸出、100W 的充電功率，同時解決以往快充所帶來的發熱嚴重問題。

這種「改良标準」帶來的好處在于，任何通用 USB-PD、PPS 協議的電源都可以為支持 QC5 協議的設備快速充電；同時也讓高通最新的 QC5 支持多電芯串聯這種新特性的同時，順利向下兼容更多支持舊版 QC 協議的設備。

關聯閱讀：看懂高通的一圖流：QC5 将這樣改變你的快充體驗

在目前 100W 級快充已經有數家采用 PPS 或私有方案的廠商已經/即将商用的情況下，高通的優勢在于能充分利用上遊芯片供應商巨頭的地位整合優勢：畢竟在高通為各家手機廠商銷售手機 SoC 時本身也是一項「自助式服務」，包括 5G 基帶、運行頻率都有不同選擇，實際上是在提供一整套解決方案給手機廠商。這樣一來，随着 QC5 協議跟着骁龍芯片一同普及，加上日後漸趨成熟的雙電芯技術，未來許多中端手機都有資格享有 40W 到 60W 的快充，而所有打算購買搭載新骁龍芯片手機的消費者也都可能是 QC5 的「潛在用戶」。

從高通在 QC5 的 文章 介紹中能看出，骁龍 865、骁龍 865 Plus 移動平台均已支持 QC5 協議。這也與下半年手機廠商的年中産品線更新節奏暗合，小米硬件研發總經理張雷宣布将會推出2支持 QC5 協議的設備，預計在今年第三季度我們就能看到支持 QC5 充電協議的手機新品紮堆上市。

聯發科 PE

聯發科作為 Soc 供應商，其實也推出過自己的快充協議 —— Pump Express，簡稱為 PE。

早期的 PE 協議為典型的高電壓、低電流方案，從 PE 3/4 開始逐漸變為低電壓直充，同時 PE 其實也是最早推出低壓直充方案的快充協議之一。

聯發科 PE 協議的特點在于，可以讓電源根據充電電流輸出決定初始電壓，通過手機中的 PMIC 控制器發出脈沖指令來反饋給電源，進而調節充電實際輸出電壓，在原理上與高通 QC 協議有共通之處。

由于聯發科早期在索尼、魅族等品牌機型中的廣泛使用，我們也能在一些旗艦手機上看到 PE 協議快充技術的身影，魅族更是一直到 16S 都隻支持基于 PE 協議改進而來的 mCharge 私有快充協議。不過總體而言，PE 在千元機價位雖然仍有實際使用空間，目前使用這一快充協議的設備越來越少也是事實，不僅支持 PE 協議的第三方充電設備越來越少，就連聯發科最新的天玑系列移動平台，都沒有再将 PE 協議作為主打賣點。

私有充電協議

區别于公共協議，私有協議一般由廠商獨立研發，給消費者體會到的最大差别就在于自家的充電器材連接自家設備時才能提供最大功率，而第三方的充電器材往往隻能提供兼容性的快充或根本不支持快充。

拿市面最常見的私有協議來說，OPPO 系的 VOOC、vivo 家的 FlashCharge、華為早期的高壓快充 FCP、後來的直充 SCP，三星早期采用自家高壓 AFC 協議……可以說，在追求更快充電速度的道路上，各家幾乎都給到了用戶自家設備足夠的關愛。

OPPO：VOOC 系列快充

從「充電五分鐘，通話兩小時」到「充電五分鐘開黑兩小時」，這一切都是 VOOC 快充給人的印象。

提到開頭的第一句廣告語，相信不少人腦中已經聯想起這支當年 OPPO 投放到近乎家喻戶曉的廣告片。而第二句廣告語，也在去年發布主打遊戲的 Reno Ace 時提出，主打 65W 超級閃充，希望能在遊戲玩家圈子内吸引一波潛在用戶。

今年 7 月 15 日，OPPO 更是推出了 125W 超級閃充方案，采用了上文提及的 PPS 方案（同時兼容VOOC 系、PD、QC 協議），雖然還沒對外宣布發售時間，但我們已經隐隐看到這條路上一直領先的 OPPO 再一次走在了大多數人前面。

如果不太熟悉 OPPO 系的手機，下方表格可以協助了解 VOOC 閃充技術的大緻發展曆程：

不同于高電壓/低電流的方案，VOOC 系一直采用的都是低電壓、高電流的快充方案。因此 VOOC 的核心要點是在較低的電壓下（5V或者更低）讓電流從充電器端直接輸入手機的電池中，免去了手機内部高低壓轉換（手機内置锂離子電池的電壓一般為 4.2~4.4V 左右）的過程，從而提高效率、降低發熱；此外 VOOC 往往還會配合實時監測溫度的傳感器，在安全性方面也更有優勢。

用過 OPPO 手機的用戶應該知道，VOOC 充電器一般充電頭很大、線很粗，結合上面的原理這其實并不難理解——需要降壓的同時還要承受更大的電流，充電頭大小以及線的粗細應該是最直觀的承載方式。與此同時，充電時手機幾乎不會發燙，即使手機亮屏使用，充電功率也不會打折，這在早期給到消費者的體驗絕對是首屈一指的，不僅能夠實現快充，還能邊充邊用。

另外，在 VOOC 協議發展的曆程中，「電荷泵」也是一個反複出現的名詞。

電荷泵技術其實是一種 DC-DC（直流到直流）轉換器，利用電容作為儲能單元進行電壓變換，其轉換效率可以從普通充電 IC 芯片的 89% 提升到 98% 左右，同時還可以使電壓減半的同時電流倍增的功能，同時如此高效地轉換後，轉化為熱能的部分就明顯降低很多，甚至感覺到比 18W 的充電還「涼涼」。

了解了電荷泵技術的基本作用後，我們理解 OPPO 的 125W 超級閃充就容易多了。充電器輸出的 20V 6.25A 功率經過三個并聯的電荷泵降壓轉換成 10V 12.5A 進入電池，每個電荷泵隻需要轉換 20V 2.1A 大約 42W 左右的功率。除此以外，超高的電流輸入也需要對電芯進行特殊化定制。由兩塊充放電倍率達 6C 的電池組成「多極耳雙 6C 電芯」，每塊電池内的每層電芯都有正負極，減少阻抗，支持高達 12.5A 的電流輸入，減少高電壓的發熱。

要說最讓我驚豔的，還是最新發布會上釋出的這個 50W 的超閃餅幹充電器。體積小到就像一個鮮貝，引入氮化镓高頻開關，使變壓器單次儲能需求變小，進而減小變壓器體積。電池損耗也小，采用脈沖充電技術，相比于傳統的充電方式，脈沖充電存在極短時的充電間隙，電池的極化反應就會減少。

如果想要用上最新的 VOOC 快充技術，OPPO 的充電頭、線材以及手機三者缺一不可。不過 OPPO、一加（DASH）、Realme 都屬 VOOC 系，正常情況下三家配件相互兼容且向下兼容。不推薦第三方配件，多是破解且兼容性較差。

vivo：FlashCharge

vivo 和 iQOO 采用的私有協議叫 FlashCharge 和 SuperFlashCharge。

手機中管理電池和充電器連接的，稱之為充電 IC，要想在快充上下功夫，簡單點可以再接一個 IC 一起充。比如去年發布的 44W 的超級快充，vivo 采用了 雙路電荷泵 IC 分離式設計，即采用了兩顆電荷泵充電 IC，使其達到 8A 的電流峰值，保證每顆 IC 都工作在 97% 的最高工作效率，同時大大降低了充電時的發熱。

作為兄弟公司，vivo 不僅不甘于落後，甚至稍快一步發布了最新的百瓦快充技術。從下圖可以看出，vivo 最新的 FlashCharge 120W 同樣也是采用的雙電荷泵、雙電芯設計，說得再簡單點其實就是兩塊電池同同時充電，而這個 Charge Pump 就是電荷泵，用來快速降壓，輸入到手機中時，因為串聯分壓的特點，此時分給電芯的已經是 5V12A 的電力了。

華為：FCP & SCP

不同于 OPPO 喜歡通過 SuperVOOC 大會提前展示快充方案的做法，華為自家的快充技術一般都随新旗艦一同發布。

2015 年，華為 Mate8 發布時附帶的充電器已經支持了 18W（9V2A） 快充，官方稱之為 QuickCharge 技術，協議則是上面提到過的 FCP（Fast Charge Protocol）。FCP 采用和同期 QC2.0 一緻的高電壓、低電流方案，但有意思的是，QuickCharge 的充電器可以兼容支持其他 QC2.0 的設備，華為自家的設備卻不能被 QC2.0 兼容。個中原因大抵涉及到高通專利授權，但還是讓普通消費者一度感到「丈二和尚摸不着頭腦」。

隔年，華為 Mate9 發布，随之一同進入大衆視野的還有升級版的 SuperCharge 超級快充技術，支持 22.5W（4.5V5A/5V4.5A ）快充。這一次華為依然采用了自研的 SCP 協議 （Super Charge Protocol），但實際方案已由原先的高電壓、低電流過渡到了與 VOOC 相同的低電壓、高電流方案。另外，除了官方的充電頭，升級版 SuperCharge 快充還得再配合一條 5A 的數據線。

2018 年，華為 Mate20 Pro 在倫敦發布，與此同時，超級快充技術也升級成二代，支持 40W（10V4A）快充——說到這裡可能有人會疑惑，10V4A 還算是低電壓、高電流方案嗎？

答案是肯定的，事實上，由于采用了電荷泵技術，這一代超級快充技術将 10V/4A 的電流轉換為 5V/8A 的電流輸入手機，既降低了電壓，又提升了電流，從而獲得比較高的轉化效率（最高可達98%），這樣一來充電速度也就大大加快了。

你也可以通過下面這張圖簡單了解下華為快充的曆程：

值得一提的是，2019 年，華為還推出了 20W 的超級快充技術，這其實是第二代 SCP（40W）超級快充的一個分支，保留了電荷泵技術，轉換率高，而且發熱低。可以理解成華為 40W 超級快充的低配版。

目前想要使用華為 40W SuperCharge 超級快充需要使用原裝的華為 40W SuperCharge 充電器以及 5A 數據線，同時該快充頭向下兼容自家的 22.5W（5V4.5A） 超級快充和 18W（9V2A）普通快充。不過與其它的私有快充協議相比，華為 22.5W SCP 超級快充與華為 18W FCP 快充均有第三方配件可供選擇，這得益于充電協議的公開以及華為家 DFH 配件授權認證的功勞 。如果你不糾結于超級快充，華為的 Mate/P 系列手機也支持 PD 協議，隻不過快充速率略有下調。

三星：AFC

和大部分廠商一頭猛紮進入私有協議快充不同，三星的快充之路相對曲折一點：早年三星的 Fast Charge 技術早期采用的是自家高壓協議 AFC（Adaptive Fast Charge），但 Galaxy Note4 開始，三星快充充電器除了支持自家協議外，也同時兼容 QC 2.0；到了 Galaxy S9，三星又默默取消了 QC2.0 兼容，僅支持自家快充協議。

S9 及更舊機型采用的 EP-TA200 充電器

AFC 協議的技術數據很難獲得，但從它支持的技術參數不難推斷，其可能是 QC2.0 的馬甲協議。從祖傳的 EP-TA200 手機充電器，到 EP-TA300 無限充電底座的充電器，三星将快充提到的最高一檔為25W（12V/2.1A）。而高通将 QC2.0 協議分為 A 類和 B 類，ClassA 标準的 QC2.0 協議支持 5V、9V、12V 三組電壓，ClassB 标準相較 ClassA 多支持了 20V 的電壓輸出。三星極有可能是采用了 QC 2.0 的ClassA 标準。

早在搭載骁龍 835 的 S8 機型上，三星在處理器可以支持 QC4.0 協議快充的基礎上，出于維持充電速率和自家處理器持平的态度閹割了 QC4.0 快充。這也就不難理解，為什麼三星在 S9 上取消了對 QC2.0 的兼容，又在 S10 上幹脆一步到位采用了 PPS 快充協議。歸根究底，QC2.0 的速率有限制，如果采用自家 AFC 協議注定要一個人一條路走到底，抛開研發成本不說，出于安全考慮，三星也絕不會改變對于快充技術小步跟進的策略。強如三星更知道果斷地采用公共協議的好處，與其投入人力财力研究充電技術，不如加些成本給旗艦機型用上最先進的技術。

S10 5G 采用的 EP-TA800

2019 年 6 月發布的 S10 5G ，支持 Super Fast Charging，三星稱之為超級快速充電。新的 EP-TA800 充電器兼容 PD3.0，支持 25W（9V/2.77A） PPS 快充，且為Type-C 接口輸出。與此同時，三星屏蔽了自家的 AFC 協議，這意味着三星自從 Note4 開始的長達 5 年的15.03W（9V1.67A）充電協議（AFC）王朝的結束。而 PPS 協議也成了三星手機未來旗艦的快充标配方案。

接下來的三星就亦步亦趨跟上了快充步伐，2019 年 8 月 8 日，三星新一代手機旗艦 note10 及 note10 在美國發布，當台上的主持人向大家展示三星 note10 支持 25W 快速充電，note10 支持 45w 超級快速充電時，台下的觀衆一片歡呼，至此，三星已經将 PPS 協議過渡成旗艦禦用的超級快充協議。

回過頭來看，即使 AFC 協議理論能提供 18W（9V2A）的峰值功率，三星也一度将其限制在比較保守的充電功率。XDA 曾經對 Galaxy S8 同期手機的快充标準做過測試，三星保持着當時市場上所有快速充電旗艦機中最低的溫度，這恰恰側面印證了三星對于安全的重視程度。結合上文提到的 PPS 協議的核心特性：可根據設備電量對輸出電壓進行微調，以此達到更高的效率及更低的溫升。三星遲遲不肯提高功率，到支持 PPS 快充協議，也是注重安全和保守策略下的一種必然。

在兼容性方面，采用了 PPS 協議的一系列手機，也是三星首批使用 Type-C 接口充電器的手機。所以隻需購買 PD 3.0，支持 PPS 協議的充電器即可實現快充和超級快充，充電線使用 C to C 的線材即可。

兼容是未來

雖然各家快充協議不一且互不通用，但是我們依舊能夠看到巨頭在普及方面的努力：Google 強制規定對 USB-PD 快充協議的兼容、高通率先在 QC4 兼容 PD-PPS 協議……這意味着現在設備的充電「起跑線」相比原先 USB BC 1.2 的 7.5W 提高到了 18W，對消費者來說已經是相當利好。

同時在「百瓦直充競賽」中，我們依舊能夠看到一絲統一融合的趨勢：PPS。以小米 10 Ultra 為例，雖然使用的依舊是私有魔改的 PPS 協議（120W），但得益于對高功率 PPS 協議的兼容，第三方 PPS 充電器依舊可以觸發其接近 50W 的快充功率。

無論是生态規定還是同源相通，「兼容」這個關鍵詞可能會一直出現在未來的快充世界裡。而對于這個未來。我們能做的，或許是就是買買買：支持 5A 輸出/20V 輸出的 PPS 充電器，以及最高支持 5A 的 C2C 充電線。

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