快充設(shè)備的案例
保時(shí)捷穩(wěn)步推進(jìn)電氣化戰(zhàn)略 又敲定一款電動(dòng)車型
得益于800伏高壓快充設(shè)備的使用，Taycan在15分鐘內(nèi)便可充電至大約行駛400公里范圍的電量。Taycan的0-100公里/小時(shí)加速時(shí)間小于3.5秒，0-200公里/小時(shí)加速時(shí)間小于12秒。
智芯研報(bào) | 成本下降，需求爆發(fā)，第三代半導(dǎo)體拐點(diǎn)臨近
2.2.3 消費(fèi)電子快充設(shè)備快速普及與5G商用推動(dòng)GaN高成長(zhǎng)
根據(jù)Yole的預(yù)測(cè)，GaN快充設(shè)備2018-2024 年CAGR超92%，至2024年市場(chǎng)整體規(guī)模有望超過3.5億美元。至2025年，汽車、消費(fèi)電子、能源、工業(yè)、儀器設(shè)備等領(lǐng)域所貢獻(xiàn)的市場(chǎng)空間約6.5億美元。在所有GaN器件的應(yīng)用領(lǐng)域中，消費(fèi)電子充電設(shè)備最具爆發(fā)潛力。
OPPO于2019年第4季度在其高端手機(jī)上采用配備GaN HEMTs的65W快充轉(zhuǎn)換器，標(biāo)志著GaN功率器件開始進(jìn)入批量生產(chǎn)。此后，三星、小米、realme等眾多智能手機(jī)OEM在其附件或配置的快速充電器中集成了GaN功率器件。2020年化合物功率器件市場(chǎng)增長(zhǎng)速度加快。預(yù)計(jì)GaN快充功率器件還將進(jìn)入其他主要的OEM。以滿足消費(fèi)者不斷增長(zhǎng)的充電速度以及充電設(shè)備小型化的需求。OPPO、小米等設(shè)備廠商宣布未來會(huì)推出100W以上的充電設(shè)備。過去兩年來， Navitas 公司的system-on-chip(SoC) 、system-in-package (SiP)與集成模塊，已經(jīng)進(jìn)入了50多家快充后市場(chǎng)品牌, 包括Ravpower, Anker, and Aukey。
樂觀估計(jì)，隨著GaN快充技術(shù)的成熟以及市場(chǎng)接受度的提高，其相對(duì)于Si MOSFET的優(yōu)勢(shì)更加明顯。頭部OEM如蘋果、華為、三星同樣有望全面引入GaN快充技術(shù)。根據(jù)Yole的預(yù)測(cè)，在強(qiáng)大需求的推動(dòng)下，GaN快充設(shè)備有望呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，2018-2024 年CAGR超92%，至2024年GaN 設(shè)備市場(chǎng)整體規(guī)模有望超過3.5億美元。
5G 與國防軍工射頻器件是GaN微波半導(dǎo)體器件主要的下游市場(chǎng)。根據(jù)Yole的數(shù)據(jù)，2019-2025年，GaN射頻器件整體規(guī)模將從7.4億美元增長(zhǎng)至20億美元，CAGR12%。
展開 3萬毫安時(shí)22.5W，大容量數(shù)顯充電寶拆解分析
圖9
最后到完全沒電，一共消耗了100.4Wh的容量，感覺和官方標(biāo)稱的111Wh，只差了10Wh，感覺容量基本沒虛標(biāo)，因?yàn)?em>快充檢測(cè)設(shè)備也在耗電，雖然耗電量很小，但是也有一部分，而且充電過程中溫度并不是在最合適的情況，所以有一些損耗也是正常的。
圖10
由于我這個(gè)快充檢測(cè)設(shè)備只支持QC2.0，所以我監(jiān)測(cè)到的充電功率為9V2A，也就是18W，不過22.5W應(yīng)該也是支持的，到時(shí)候看看內(nèi)部的芯片就知道了。
給手機(jī)充電能達(dá)到100Wh，那我給充電寶充電需要消耗多少Wh的容量呢？
接下來看看給充電寶充電需要多少容量才能充滿。
圖11
從圖11中可以看出充電時(shí)也是可以支持9V2A的快充的。
圖12
充滿電之后用了136Wh，這136Wh到充電寶，再從充電寶到手機(jī)，需要損耗36Wh的能量，實(shí)際電量的使用率約為74%。這里還沒有算從充電寶到手機(jī)的損耗，因?yàn)?00Wh是從充電寶輸出的能量。
4.拆解
這個(gè)充電寶，沒有螺絲，所以全是用卡扣組裝的，上網(wǎng)查詢拆解，發(fā)現(xiàn)只能暴力拆解，經(jīng)過一系列的翹、砸，扣終于打開了這個(gè)充電寶，不僅有卡扣還有膠，不過卡扣占大頭，內(nèi)部如下圖13所示。
圖13
拆下來后發(fā)現(xiàn)有一個(gè)熱敏電阻，應(yīng)該是為了防止電池過熱強(qiáng)制斷電用的。
圖14
先看一下電池的容量，10000mAh，一共有三塊聚合物電池，看來真下本了，這三個(gè)電池下來成本就不少了。
展開 不同快充方案的技術(shù)對(duì)比
任何一項(xiàng)出現(xiàn)異常波動(dòng)都會(huì)快速觸發(fā)保護(hù)機(jī)制，畢竟是低壓高電流的快充模式，不僅保證了手機(jī)充電的安全，更保證了用戶的人身和財(cái)產(chǎn)安全。
另外，要些體驗(yàn)SuperCharge也是有條件的，不是認(rèn)證的充電線或者充電器（二者缺一不可），都無法進(jìn)行快充。
SuperCharge快充技術(shù)也帶來了目前手機(jī)行業(yè)商用最高的充電功率，此前發(fā)布的榮耀magic系列以及華為mate20 pro就配備了該快充技術(shù)，最高功率達(dá)到了40w。
PD快充技術(shù)
PD快充技術(shù)是USB的標(biāo)準(zhǔn)化組織推出的一個(gè)快速充電的標(biāo)準(zhǔn)。我們都知道手機(jī)充電都是通過USB接口充電的，所以USB標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定必須通過USB PD協(xié)議來調(diào)節(jié)電壓和電流。
該項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)也得到了谷歌的支持，其規(guī)定必須通過USB PD協(xié)議才可以使用快充，這樣一個(gè)條款說它霸道也不為過。
不過，USB PD協(xié)議也帶來了一個(gè)好處，就是統(tǒng)一了快充的協(xié)議。例如iPhone 在8系列以后支持了PD協(xié)議，可通過PD充電頭實(shí)現(xiàn)峰值19W的快速充電。USB PD協(xié)議發(fā)展到第三代，最高已經(jīng)可實(shí)現(xiàn)100w的充電功率，不僅應(yīng)用在手機(jī)上，還應(yīng)用在電腦，平板等。
作為快充協(xié)議，PD協(xié)議還有著天然的優(yōu)勢(shì)，PD標(biāo)準(zhǔn)可支持5V、9V、12V、15V、20V等多檔電壓，并能夠根據(jù)手機(jī)、平板、筆記本等不同設(shè)備的需求來智能匹配電壓。也就是說，你只要帶上一個(gè)PD快充頭，就可以給你的多部支持PD快充協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行充電，這也是其他快充協(xié)議所無法比擬的。
第三方廠商有望解決協(xié)議亂的問題？！
看完前面的內(nèi)容你會(huì)發(fā)現(xiàn)，雖然市面流通的快充標(biāo)準(zhǔn)大致可分為“高壓低電量、低壓高電流和同步提供電壓電流”三大派系。
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為啥不能統(tǒng)一充電協(xié)議？手機(jī)不配充電器真的是好事兒?jiǎn)幔?/span>
其中兼容性最為“廣泛”的就是USB-PD 協(xié)議，它是由USB-IF 標(biāo)準(zhǔn)化組織更新并負(fù)責(zé)發(fā)布，其中谷歌、蘋果、高通都是其會(huì)員，而PD協(xié)議也是蘋果“唯一”認(rèn)證的快充協(xié)議，目前PD3.0協(xié)議已經(jīng)到100W，也向下有很好的兼容性。
而高通的QC協(xié)議也是“公有協(xié)議”，比如最新的QC5就基于PPS，通過動(dòng)態(tài)調(diào)整可以實(shí)現(xiàn)100W以上的功率，向下兼容性也比較好。
此外還有聯(lián)發(fā)科的PE協(xié)議，因?yàn)檫^于小眾，這種協(xié)議已經(jīng)難能在主流手機(jī)市場(chǎng)見到，故不再討論。
聯(lián)發(fā)科PE充電協(xié)議 采用的廠商并不多 圖源：網(wǎng)絡(luò)
其實(shí)谷歌在2019年就規(guī)定，安卓手機(jī)必須要支持PD協(xié)議，才能支持GMS服務(wù)，但是受限與國內(nèi)環(huán)境因素，市面上那些標(biāo)注44W、66W甚至是80W的充電器，無一例外都是“私有”協(xié)議，一方是出于安全適配考慮，一方面是PD協(xié)議還是有發(fā)熱和充電效率問題，綜合考慮廠商還是愿意使用“私有”協(xié)議。
而從一眾安卓廠商都在“學(xué)著”蘋果不附充電頭又繼而又讓消費(fèi)者花大幾百元去買“私有”協(xié)議充電頭才“享受”最高待遇，而只能給其他設(shè)備“最低”待遇來看，未免吃相有點(diǎn)太難看。
對(duì)于像蘋果這樣只支持PD協(xié)議快充的設(shè)備，如果使用安卓這些所謂的“高功率”充電頭，最終導(dǎo)致的結(jié)果就是只能以“最低”功率來充電，對(duì)于Macbook Pro這樣的設(shè)備自然而然就無能為力了。
圖源：品玩lzh攝
像我這種除了電腦是Mac，其他設(shè)備都是安卓系統(tǒng)的用戶來講，沒想到除了系統(tǒng)體驗(yàn)外，充電都能“割裂”成這樣，本以為能夠憑借安卓的“高充電”功率一“頭”走天下，這可好，還沒出去就因充電頭協(xié)議不統(tǒng)一，“消耗”在半路上。
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