華為Mate20系列40W超級快充揭祕，簡約不簡單的技術真相
關於快充大家的認知相信都是從OPPO的“充電五分鐘，通話兩小時”的洗腦廣告中開始的，隨後越拉越多的廠商開始在快充領域推陳出新，除了OPPO之外，還有高通的QC也做的不錯，華為的Supercharge也想當給力，當然大部分使用高通晶片廠商也都順勢採用了高通的QC快充，目前比較普遍的QC3.0功率是18W左右，4.0最大可以到22W，不過支援的手機和充電頭都不多。
之前華為的supercharge協議的充電功率達到了22.5W,已經非常不錯，不過這次華為釋出Mate20系列，把快充功率推到了40W，無線充電推到了15W，可以說是相當驚人了，這背後又有怎樣的技術真相呢？華為手機副總裁李小龍的一篇博文，深度揭祕了這個技術的實現過程。
快充的均衡難題
快充這件事情其實原理上並不難，無非就是電壓和電流的控制，但實現起來卻很難，因為你要考慮到方方面面的均衡，所以我說這個問題是一個簡約但不簡單的問題，不是直接上高電壓，大電流直接充就完了。李小龍在博文中表示，“其實最困難的地方在於手機充電各種規格指標都要完美的實現，不能有任何短板，要充電速度快，電池迴圈壽命要長，電池容量不能縮水，充電過程手機不能太熱，要安全可靠等等等等。”充分地說明了其中的問題所在。
必須要說，mate20這款機器我最滿意的地方是4200毫安大電池，可以說是同尺寸裡最大，待機有了顯著提升，對我這樣的重度使用者來說，非常關鍵。而選擇了大電池，可能就犧牲了全部充滿的時間，比如說目前華為的超級supercharge是40W的充電功率，可以在半小時內充滿70%的電。如果是用一塊3000毫安的電池，就可以半小時內充滿了，就可以妥妥的搶到快充領域的第一，但這卻犧牲了使用者體驗，所以華為還是選擇了大電池，這一點我很認同。
還有一個比較大難點就是發熱問題，功率P=I^2*R，電阻R不變，發熱就是電流平方的倍數。所以想要降低熱量，要麼降低電阻，要麼降低電流，不能降低電阻，就只能降低電流，而電流降低了功率不夠就只能加大電壓，這就是9V2A高壓快充的由來。但高壓也有高壓的問題，雖然電流小了，但是到手機內部後還要改成手機電池需要的3.3V~4.4V，這個轉化的效率不高，所以還會產生大量熱量導致電流被限，充電速度還是會下降，所以一味的增加電壓也並不可取。只有在這個方面進行突破，才能真正提升快充的效率。
華為的解決之道
華為的supercharge採用的是5V4.5A的方案，這樣無需轉換電壓，電流也在能接受的範圍之內，於是實現了22.5W的超級快充，效率比9V2A要高不少。這次40W的突破主要也是採用了電荷泵降壓技術，簡單的說就是一個高效降壓方式，轉化效率很高，就沒有發熱問題。缺點則是隻能輸出一半的電壓，沒有調壓能力，而這一點則由充電頭實現了3V-12V之間的任意電壓，兩者搭配，就真正實現了高達40W的快充了。值得一提的是， 同時由於相容了5V4.5A超級快充、9V2A快充標準，所以之前華為手機的5A充電線是可以通用的。而用過一些其他品牌快充的使用者可能就會知道，很多快充都必須要專頭專線，另配都比較困難。
值得一提的是OPPO之前也曾釋出過一款50W的super VOOC快充，採用的方案類似，不過把電池做成了兩個，實現了分壓，也是一個非常巧妙的解決方案，其本質等於兩個25W快充兩塊電池，只要35分鐘就能完全充滿手機。不過因為這樣的結構比較佔地方，所以會犧牲一些電池容量，最終的電池大小大則是1700x2=3400毫安。
在我看來，華為在無線充電上實現的15W還是更值得欽佩的，因為整個行業目前10W就算快充了，基本都在7.5W徘徊，這裡的問題同樣是發熱，而且比有線的快充更加嚴重，華為的解決之道依舊是電荷泵降壓電路，繞開電壓調整，通過無線充電線路部分的精確調壓能力以及充電盤和手機之間的可靠性的通訊能力協同，我理解的意思就是根據手機情況進行動態調節，所以才能實現這麼大的功率提升。而當無線充電也能到達15W的功率的時候，已經非常接近有線快充主流的18W了，這個充電速度讓無線充電不再雞肋，甚至讓很多人發出“真香”的感慨。不過這塊無線充電板也必須接華為這個高效的無線充電頭，才能使用，據張小龍介紹“：這款40W充電器採用 非常高效的轉換電路，內部還採用了灌膠處理。這款充電器也是當前各手機廠家裡功率密度最高的一款充電器。”
極致科技下的極致體驗
由於快充方案是一個研發的問題，也是一個取捨的問題，我們才更能夠看到華為在這其中展現出來的價值觀所在。把快充的前提建立在了電池容量不縮水，電池迴圈壽命長，充電手機不過熱的基礎上。也許有人還可以做到更快的快充，但是想要保證這些前提就很難了。畢竟，手機上不是演武場，大家競爭的也不是世界紀錄，最重要的其實還是使用者的體驗。更大的電池確實會讓我們用起來更加從容，而4200毫安也可以說是這個尺寸的極致了，大概只有七寸以上的機型，才會見到5000毫安的配備。這可以充分看出，華為手機“以消費者為中心”，從來不是一句空話，而是貫穿每一項技術研發和使用者體驗。
當然，技術突破也是非常關鍵的一點，快充就好像拍照，越到更高的水平就越像進入了無人區，沒有充分技術儲備和突破，是不要想跟隨的。就好像同步發行的小米旗艦MIX3，依舊是萬年18W高通的快充，和10W的無線快充，也不是小米不想做到更快，而是沒有高通的技術支援，小米自己也是做不出來的。
快充的意義其實還不僅僅是快速充滿電這麼簡單，其中還有一個對使用者使用習慣的改變，因為充電速度非常快，所以我也不會專門把電用完了，然後專門去充電，而是隨用隨充，有時間就充個幾十分鐘，電量總保持在一個百分之七八十的狀況，這其實對於鋰電池的使用壽命來說，也是比較有利的，對電池傷害比較大的其實是滿充滿放。而目前4200毫安的電池，高頻使用，也能用一整天，隨時抽個空就能快充一下回血，充電寶也就可以基本退休了。
必須要說，每一個體驗提升背後都有技術的進步做支撐，而每一個技術進步的背後則是大量的研發投入，這一點現在已經越來越明顯的成為了華為的護城河。華為在各方面的技術越來越多是自己的獨有技術，也是供應鏈上沒法通用的技術，這使得華為的領先優勢也就變得越來越大。一年2億臺的銷量其實不是一蹴而就，而是一步一步的技術研發換來的。從這一點來看，華為在技術上的獨佔優勢，帶來了時間上的絕對差距，短時間內是很難被追上的，而且大概率會把競爭對手越落越遠。
萬能的大熊
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