近日,中國通信標準化協會與電信終端產業協會發布首批11張快充認證證書,包括華為、OPPO、vivo、小米的4款終端、5款適配器通過認證,快充大一統時代或將到來。
近年來,手機廠商爭奪“快充功率”高低,已經進化到150W,本意是節省充電時間,削減電量焦慮,提升消費者使用體驗。但因不同廠商間充電器尚未通用,第三方充電器存在安全隱憂等諸多客觀因素限制,與初衷背道而馳。
9月29日,中國通信標準化協會與電信終端產業協會發布首批11張快充認證證書,包括華為、OPPO、vivo、小米的4款終端、5款適配器通過認證,英集芯和智融的2款芯片產品通過認證。
具體來看,此次通過認證的11款產品都具備快速充電功能,本次認證將從五個方面推進快充產業發展:一是不斷完善和改進快充技術方案,建立和擴大終端快充產業生態;二是推動快充團體標準向行業標準轉化,形成行業統一標準,促進產業規模發展;三是跟蹤國際快充標準化工作進展情況,適時推動快充相關團體標準向國際標準的轉化,實現中國快充技術在全球標準的引領;四是推動更多的企業采用統一的快充標準;五是進一步完善第三方認證和標識工作。
從近年我國推出的融合快充協議(UFCS)技術、適用于移動通信終端快速充電的標準化技術方案等動作看來,消費者的充電體驗越發受到重視,不僅局限在充電速度,來自不同品牌和廠家的適配器與終端之間實現高效快充和互融互通,以消費者體驗為指引的手機行業競爭正不斷在細分領域深挖,從“競爭高地”轉變為全方位平臺式共同突圍,生態建設的下半場已經到來。
手機快充主要是通過增大充電功率來縮短充電所需時間,共有三種手段實現:提高電壓、增大電流和電壓、電流兩者同時提高。這三種路徑均有代表性技術,高壓快充有高通Quick Charge 3.0/2.0、聯發科Pump Express Plus;低壓快充有OPPO VOOC閃充、USB 3.1 PD。
由于不同手機廠商的快充方案存在差異,因此不同品牌的手機充電器在混用時起不到快充的效果,并可能會減少電池壽命。
此外,市面上的手機快充協議五花八門。目前市面上主流手機快充協議有以下幾種——
蘋果的lighting和type-C用的是USB-PD協議,這是USB-IF組織提出的一種快充協議,理論上可以達到100W。除了手機以外,很多筆記本等設備也使用這一協議。魅族使用的則是聯發科推出的PE協議,其特點是允許充電器根據電流決定充電所需的初始電壓。高通QC快充協議是高通為配備驍龍處理器的手機研發的快充技術,PD快充協議兼容QC協議,所以一些非高通處理器的手機也可以支持QC快充協議。
VOOC閃充是OPPO獨立自主研發的快速充電技術,也是全球第一個量產商用的快充方案,需要定制的適配器和電池搭配使用。其采用的是低壓大電流的方案,電量轉化率達到95%。VOOC閃充最早在OPPO Find 7上使用,采用3000毫安電池的OPPO Find 7閃充時可在30分鐘將手機電量充到75%。OPPO的VOOC閃充可以兼容一加的WARP閃充,也就是realme的DART閃充,因此它們之間的充電器可以通用。
華為擁有SCP和FCP兩項私有協議。較早誕生的FCP協議采用的是高壓低電流方案,2016年推出SCP協議采用的是類似OPPO的低壓大電流方案。隨后,在這一協議的基礎上,華為又增加了電荷泵技術,將充電電壓降到5V左右,同時將電流從4A提升到8A,實現了40W的超級快充。華為Mate X上曾出現過65W的超級快充,采用雙電池充電的方法,每塊電池用電磁隔離達到實際60W充電速度。
vivo采用的快充技術是FlashCharge,該技術目前主要應用于iQOO手機和vivo手機中。這是vivo品牌手機采用的一種大功率快充技術,通過更高的充電功率實現較短的充電時間。因為在芯片端采用了獨家協議,所以無法在其他品牌或不支持該快充技術的充電頭、手機中使用。iQOO7、iQOO8系列、iQOO9系列都已經搭載了120W 的FlashCharge 閃充,這也是目前智能手機領域最快的充電技術之一。
小米的MI ChargeTurbo閃充技術是為米系手機定制,適用于小米和紅米手機,需使用原裝充電器和數據線才能實現最佳的快充效果,且只有小米原裝數據線才支持小米的高功率快充。同時,小米旗下采用高通驍龍處理器的機型均對高通QC快充協議具有良好的支持。
消費者在使用手機、平板等智能終端時,難免會遇到電量告急,需要借助非原裝充電設備進行充電的場景。為避免消費者在使用非原裝充電設備時遇到接口、協議、線纜不兼容的情況,嚴重降低充電效率,影響充電體驗,同時解決技術制式不統一妨礙終端綠色能源和循環經濟長期發展等痛點,國內外近幾年正推出多項標準,推進統一。
今年8月9日,中國通信標準化協會正式發布了兩項與電信終端產業協會雙編號的團體標準T / CCSA 393—2022 |T / TAF 083-2022 《移動終端融合快速充電技術規范》、T / CCSA 394—2022|T / TAF 092-2022 《移動終端融合快速充電測試方法》。這兩項團體標準是基于我國首個融合快充協議(UFCS)技術、適用于移動通信終端快速充電的標準化技術方案,支持來自不同品牌和廠家的適配器與終端之間實現高效快充和互融互通。
在國際上,歐洲議會與歐盟理事會代表達成一致,同意在2024年統一歐盟區域內所有便攜式電子設備充電接口,屆時歐盟區域內所有手機、平板電腦等便攜式電子設備都必須使用 USB Type-C接口,對支持快速充電的設備充電速度也要統一,用戶可使用任何兼容的充電器以相同速度為設備充電。
歐盟選擇USB-C接口主要是因其開放性。USB是由微軟、惠普等主要科技公司聯合提出的新一代標準接口總線,USB-C充電協議由USB-IF制定并維護。根據歐盟預測,這項新協議會讓更多充電器得到重復使用,減少消費者的“不必要的充電器購買”,由此可節約2.5億歐元的金額,并減少約11000噸電子垃圾的產出。
對于國內外推出的新規,業內普遍認為受到影響最大的將是堅持使用 lightning 接口的蘋果公司。但實際上,蘋果早已開始在部分Mac和iPad型號中使用了USB-C標準,并且正在測試更換Lightning接口的iPhone機型。預計在2024年,蘋果將在新款 iPhone系列產品中采用Type-C接口,全球充電接口或將實現統一。
隨著快充行業發展趨于成熟,快充速率不斷攀升背后,電池安全隱患、電池老化等痛點問題尚未完全解決,如何進一步提升用戶充電體驗,是業內廠商應共同思考的問題。
一直以來,因充電器質量問題引發的安全事故屢見不鮮。據報道,造成手機充電器火災的原因有多種,包括單一故障(如元器件短路、開路等)或異常工作(如輸出過載、輸出短路等)導致溫度過高造成充電器起火;手機充電器輸出瞬態電壓過高,擊穿手機上的電池保護電路,導致手機上的電池著火甚至爆炸;一些企業為降低成本,塑料外殼、元器件和其他零部件采用的材料不能有效阻燃,也會造成火勢迅速蔓延。
相關部門的質量抽檢結果也顯示,充電器產品的整體質量不能讓人放心。據福建省泉州市市場監管局發布的2020年抽查結果顯示,抽查中不合格的企業以微小型企業居多,不合格項目主要涉及電氣絕緣,電氣間隙、爬電距離,直插式設備,耐異常熱,抗電強度,導體的端接,電源端子騷擾電壓,1GHz以下輻射騷擾。這會直接導致許多消費者對于購買和使用第三方品牌手機充電器心存猶豫。在此提醒大家的是,手機充電器包含在國家CCC強制性目錄范圍內,消費者在選購時,應當檢查產品及外包裝上是否印有CCC的標志。
此外,2020年騰訊安全玄武實驗室曾公布一個命名為“BadPower”的重大安全漏洞。騰訊安全玄武實驗室的報告顯示,黑客可以用特殊設備連到電源適配器,或通過網絡入侵控制手機然后改寫充電寶/充電器的固件,讓其輸出移動設備無法接受高功率,進而燒壞設備。據該實驗室負責人、國際頂級白帽黑客于旸介紹,BadPower漏洞中受攻擊的是充電器、充電寶中的智能芯片。快充的供電端和受電端內都有快充管理芯片運行,以完成電力協商并控制充電過程的程序,此次受攻擊的正是快充管理芯片的固件。
一般情況下,在快充流程中,供電的充電頭會通過電源線,和手機等受電設備進行“協議握手”,根據協議使用雙方都能支持的電壓、電流供電。很多廠家私有協議的快充用了特殊的線材,所以是充電頭、設備和電源線缺一不可,缺少其中任意一個都無法觸發快充。在上述漏洞中,強行讓不支持快充的設備接受快充、讓快充設備接收實際無法承受的高電壓、實際輸出比協商更高的電壓,都會讓手機等受電設備過載。
寫在最后
無論是從消費者體驗出發,還是從環保角度出發,統一快充背后解決的絕不僅僅是表面問題,也會對此類產業今后的發展做出有益啟發。國內外的快充融合協議都已上路,但真正達成充電協議之間的互通互融尚來日方長。
參考資料:
1.《重磅!工信部推動統一快充標準》,OFweek電子工程網
2.《手機充電器安全隱患引發關注 強制國標正在修訂中》,中國消費者報
3.《官方解釋:快充安全漏洞是如何燒壞手機的》,愛搞機