快充的案例
不同快充方案的技術對比
電池行業的停滯不前，卻帶動了快充行業的高速發展——短短幾年間，快充就從原本的10w再到目前最高的40w超級快充。
快充的發展就猶如一列特快直達的高鐵，突飛猛進。不過，雖說都是快充，各家平臺的差別也是十分大的。今天，阿森就帶大家來看看不同平臺的快充，有著什么樣的差別。
快充，顧名思義就是快速充電啦，它是指通過技術手段，調整手機的電壓與電流的輸入值，進而縮短手機的充電時間。
目前市面上的主流的快充模式有高電壓恒定電流、低電壓高電流、高電壓高電流三種模式。
對于這三種快充模式，每個廠商都有不同的選擇，因此衍生出了多重的快充協議。其中市面上較為主流的有高通的QC3.0，聯發科的PE協議，oppo、vivo的閃充，華為的快充技術等。
高通QC協議
高通QC協議是目前智能手機最為普遍的快充方案，這也許與高通SOC稱霸手機市場有關。
高通四代的快充協議，都是通過增大電壓的方式，去實現快速充電。但是我們要明白，如果電壓相應的提高，為了確保充電設備的安全，相應的電流會有所下降。這是不可避免的。
前兩代的QC協議快充，其實從技術上說，并無太大的變化。從1.0的10w快充，再到2.0可以兼容最大3A的電流標準以及5V/9V/12V/20V四檔充電電壓。
高通的QC協議發展到第三代才是被廣泛應用的時候，也是目前智能手機應用最廣的快充協議了。QC 3.0采用了電壓智能協商算法（INVO）,輸入電壓以200mV為一檔自適應調節，進一步方便的廠商根據自家的產品對快充進行調整。
展開 揭秘電動車快充三大戰役
目前的高功率充電樁基本都是為搭載快充電池的電動大巴服務，而電動大巴、電動公交充電場地固定，超高功率充電站不需要建設太多即可滿足需求。如果要論功率，目前國內其實也有星星充電自研的500KW超級充電站。
不過，由于建設大功率充電站需要的高壓功率半導體目前基本掌握在國外半導體巨頭手中，國內企業需要進口，因此高功率充電樁確實是一個待解的短板；同時，日美歐在高功率快充上的標準建設上，也比中國更快。
結語：快充的奇點正在到來
毫無疑問，透過這三場在新能源車產業之戰快充技術的熱度已經越來越高。
并且，超高功率的快充已經開始從商用車型上，向乘用車開始滲透。在動力電池能量密度提升遭遇瓶頸時，快充提供了另外一種解法，就如智能手機產業曾經發生的趨勢一樣。
當然，同提高動力電池能量密度一樣，電動車快充的應用也需要完善的安全保障措施、健全的標準建設。同時，快充技術更加依賴基礎設施。
不過，當越來越多的電動車帶電量達到50度、60度乃至70度時，快充技術的大規模應用臨界點已經到來了。
文章來源：車東西
展開 工信部推動統一手機快充標準
不論如何，快充標準的統一，也標志著我國的快充技術已經站在了新的起點，而新的快充體系也為促進行業發展、生態建設起到了一個至關重要的作用。
如何看待國內2021年陸續發布的800V快充？
今年儲能行業的特點之一，是國內的企業開始宣布發展快充技術和相應的內容，尤其是這次小鵬的1024，在能源補給端，把快充作為一個主要切入口。如果把8月份同在廣州的埃安快充信息放在一起，有很多相似的地方。只不過現在倒過來了，大部分都更愿意相信小鵬而不是埃安。
▲ 圖1.小鵬在1024發布的車端、樁端和站端面向快充的考慮
國內發展快充的情況
▲圖2.2021年國內主要汽車企業快充技術的進展
如果我們把所有的次序理一下，大概能得到上面這個圖。
從整體上來看，目前的進展分為兩個階段：
第一階段 「 上海車展 」
在上海車展上，比亞迪宣布的E3.0、極氪SEA上宣布的800V系統，這兩個從后續追蹤來看，更多是宣傳為主。
后面海豚出來是偏向實用性，兼具1000公里和5分鐘快充150km的方案，我們要等到明年才能看到；極氪宣傳800V，實際交付400V的產品，確實有點高開低走，不過可以理解：Volvo、極星都是用800V來做高端，可以看作是把2022年的產品強制提前到2021年去宣傳；極狐的話，是大家關注焦點集中在華為的自動駕駛系統上了，800V快充如果沒有大規模宣貫和充電網絡配合，單從車端來宣傳沒有用。
備注：我想插一句，現在智能電動汽車，有點生態建設的味道了，單純一個技術點已經很難出位并且獲得大規模的關注，800V快充一定是要配套自己的充電網絡建設。
我理解比亞迪這個1000公里和5分鐘快充的方案會到新高端品牌上去實現，所有這個技術可能會和后續的品牌發布結合。
展開 
快充市場的未來趨勢
倍思于2020年推出全球首款120W GaN（納微半導體供應）+SiC（APS供應）快充產品，取得市場巨大反饋，泰科天潤、美浦森、安森美等SiC元件廠也陸續達成在Power Delivery快充領域的大量出貨。
值得注意的是，汽車市場的快充輸出界面逐漸成為標配，在大功率車充市場正逐漸興起的趨勢下，未來數位產品能耗與電池容量限制將再推升第三代半導體GaN與SiC的大規模應用。
然而手機快充的驚人增長繼續拉動市場的不斷成長，讓身為“三代半”雙星之一的GaN交出了一份漂亮的成績單。
半導體行業依然在挑戰中前行。后疫情時代、產能緊張、地緣政治等因素仍深刻地影響著全球半導體產業鏈及生態。2022年，全球半導體行業如何發展？新的挑戰又會從何而來？
為了厘清這些問題，圍繞熱點話題、熱門技術和應用、重大事件等多維度梳理，為上下游企業提供參考鏡鑒。
GaN功率元件市場規模至2025年將達8.5億美元，2020-2025年復合成長率(CAGR)高達78%。前三大應用占比分別為消費性電子60%、新能源汽車20%、通訊及數據中心15%。
GaN市場在2022的驚喜依然來自快充市場。由于蘋果親自下場，發布了140W GaN快充產品，過去持觀望態度的廠商也開始紛紛跟進。
將GaN用在手機快充中主要是因為手機充電功率在增長，適配器和充電器功率從5W、10W變成65W、125W時便攜性越來越差。而采用GaN芯片的充電器體積小，充電速度快。
同時，USB標準化組織推廣Type-C接口和USB功率傳輸協議（USB Power Delivery，USB PD）后導致配件市場爆發，一個標準適配器，手機能快充，筆記本電腦也能用，需求就變大了。
展開 10億氮化鎵快充項目即將開工
7月21日，山西政府網站公布了一個氮化鎵快充項目，總投資10億元。據了解，這或將是國內首個專門的氮化鎵快充項目。
快充需求快速增長，有企業最近增長了110%，而國產氮化鎵正在加快搶占快充市場，擴產和進入的企業越來越多，有企業甚至表示今年將擴產10倍產能。
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10億投資
首個氮化鎵快充項目？
公示內容顯示，《
智能氮化鎵快充
、適配器、充電器項目》已通過審批，計劃在2021年12月開工，由
山西科通
通訊有限公司出資建設。
據介紹，項目總投資10億元，將分二期建設，一期總投資約5億元，其中包括約2億元的設備，占用廠房面積不低于20000平米，建設內容包括SMT車間，AI插件車間、注塑車間、變壓器車間、自動產線、實驗室等。二期計劃總投資約5億元，投資具體事宜視情況決定。
山西科通才剛剛成立（2021年7月15日），經營范圍包含電線、電纜和其他電子器件制造，不過，其二大股東與充電器企業保山市科通電子有限公司相關聯。
保山科通成立于2016年11月，經營范圍包含：通信設備、計算機、電池、充電器、電源適配器等。
2018年4月16日，科通電子在云南保山工貿園區投產，項目總投資6000多萬元，引進先進插件、焊接、測試設備，最終組建成10組AI插件線、4條手插線、8條裝配合包裝線，年生產能力將達5000萬只。
產能擴充10倍
國產氮化鎵密集發布
該項目的建設貌似側面反映了市場需求在快速上升。
展開 憑借快充出圈的氮化鎵(GaN)，為什么這么火？
然而氮化鎵火出圈，卻是在小米10的發布會上，因為雷軍的一頓夸加上受消費者青睞，氮化鎵快充成為了手機圈的潮流。
氮化鎵快充火爆的背后，除了受消費者需求影響，是否還有其他原因？
為什么快充會率先用到氮化鎵呢？
日前，在深圳舉辦的第九屆EEVIA年度中國電子ICT媒體論壇暨2021產業和技術展望研討會上，聽完英飛凌電源與傳感系統事業部市場總監程文濤先生的演講《低碳互聯時代的第三代半導體技術發展演進》，筆者找到了答案。
程文濤 英飛凌電源與傳感系統事業部市場總監
發表演講《低碳互聯時代的第三代半導體技術發展演進》
為什么快充會先用到GaN？
日常生活中用到的電源轉換里面，第三代半導體是比較少見，主要原因是它的成本高。快充這一產品本來理應對價格非常敏感，為什么會先用到氮化鎵器件呢？
作為第三代半導體，氮化鎵有三個特征：開關頻率高、禁帶寬度大、更低的導通電阻。它在充電器上的優勢體現在：體積小，重量輕；功率密度大，效率高但不容易發熱；手機、筆記本都能充，兼容多個設備。它的這些特點很好的滿足了消費者對快充的需求。
此外，快充會先用到氮化鎵器件，還是市場催生出來的一個做法。
“
因為氮化鎵這種材料，到目前為止，它的誕生是有些年頭了，但是真正在功率轉換領域的商用規模還不夠大。
展開 Ioniq 的快充曲線和電池接口
摘
要
現代Ioniq的快充曲線出來了，這臺77kWh的電動汽車，確實按照10%到80%18分鐘左右的快充功率。在這張圖里面，做了一個分解表。
沃爾沃的電池迭代和快充展望
昨天晚上看了沃爾沃的科技日，包含的內容包括自動駕駛、軟件和計算平臺，互聯網體驗，當然對我而言最重要的這部分是電池和快充。主要的內容有幾個：
沃爾沃的迭代分了三種系統，非平臺標準模組Pack、平臺標準模組Pack和CTP方案的Pack
沃爾沃要進入外采和內置的方案，基本的策略和大眾對標，2024年開始導入自己的電芯
快充方面也做了很多的努力，快充功率翻倍，快充時間減半
第一部分整體策略
如下圖所示，分別代表目前的XC40的第一代油改電電池系統，第二代標準的模組系統，按照數量來看，模組的數量為17個模組，模組的大小也是往橫向布置的大眾模組的方向改動。而第三代就采用了類似無模組CTC的方案了，打破了模組的限制，直接在Pack里面堆疊電芯，所以也要把電芯In-house完成，否則就要采購Pack或者運輸大量電芯。按照沃爾沃的說法，可以進一步提高續航里程，利用電池結構提高車輛整體剛度并提高集成效率。
備注：目前來看歐洲車企主要賣的這一代還是這種，預期壽命能到2023年左右，但是特斯拉引發的CTC還是基本落實到了車企的技術規劃
圖1 沃爾沃的三代電池系統
現在的情況對于LG的軟包方案來看，非常不利，歐洲的主要車企都從軟包開始轉了。Volvo的Gen2是用方殼（方殼的寬度似乎還是在148mm左右），Gen3也是用方殼。
圖2 沃爾沃的電池模組
目前從BMW、Daimler到Volvo都非常堅持用薄的小電芯，以至于BMW在Inext上做了很多的電芯并聯，這個目前是不是歐洲車企堅持不肯妥協的點，還是不確定的。當然這個可能也和歐洲覺得以后都是800V系統取代400V，如果是這樣的話，單體的容量小1/2，確實不需要大容量電芯。
展開 Tesla Model S Plaid 的快充充電功率
目前現代起亞的做法就是另外一條道路
小結：換電的邏輯目前國內也在推，但是我覺得隨著越來越多的快充技術開始進入實戰路線，換電帶來的好處也被逐步抵消，這條路線花太多時間還不如專攻400V快充和800V快充
《ESM》：鋰離子電池正極材料快充的循環性能研究
，然而，在正極方面與快充相關的關鍵問題還沒有得到充分的探討，因此對于全面理解快充下的電池老化，仍然缺乏深入的了解。
IONIQ 5 800V快充和能量的平衡
用15分鐘充滿60%的SOC的快充來解決電動汽車的續航和可用性的平衡，現代是第一次去嘗試。
備注：買保時捷Taycan的車主，其實不在乎太多，但是800V系統在現實中是否使用，后續基于350kW打造的超級充電網絡對電動汽車滲透率的提升效果有多少，值得我們非常關注
01
快充功率數據
根據現代發布的信息，這款車的定義的充電速度分為兩種定義：
1） 10%-80% SOC：18分鐘，折合2.33C快充，這是官方宣傳的數據
2） 20%-80% SOC：15分鐘，折合2.4C快充，這個數據用另外一種口徑顯示出來
圖1 現代E-GMP的規格
根據兩個不同的電池版本的功率，根據官方發布的數據，58kWh的峰值充電功率為170kW，72.8kWh的峰值功率為220kW。從目前的情況來看，有可能E-GMP在Taycan的基礎上也做了調整，現代起亞的E-GMP和保時捷PPE在電芯尺寸規格和容量上不一致以外，整體的結構和電芯的配方，如軟包電芯的散熱等都是相似的。
展開 四川美闊推出：65W-1A2C接口氮化鎵（GaN)PD快充電源方案
65W快充是目前快充市場出貨的主流規格；氮化鎵具有高可靠性，能夠承受短時間過壓；將GaN用于充電器的整流管后，能降低開關損耗和驅動損耗，提升開關頻率，附帶地降低廢熱的產生，進而減小元器件的體積同時能提高效率。
近期美闊電子推出了一款全新的氮化鎵65W（1A2C）PD快充充電器方案，該方案采用同系列控制單晶片：QR一次側控制IC驅動MTCD-mode GaN FET(MGZ31N65-650V)、二次側同步整流控制IC及PD3.0協議IC)可達到適優匹配。
1A2C-65W氮化鎵（GaN）快充方案，快充方案支持90~264V寬輸入電壓，輸出支持5V/3A，9V/3A，12V/3A，15V/3A，20V/3.25A，內置MGZ31N65-650V氮化鎵開關管；采用PD3.0協議IC。
該方案能夠有效降低寄生參數對高頻開關的影響，獲得更高的轉換效率和更優秀的可靠性；實現“更高效率，更大功率，更小體積，更低發熱。”采用了智能溫控技術做到了“大功率下更小體積、更好溫控”支持多種充電模式，對不同的設備功率略有不同，USB-C接口實際較大輸出功率為65W。
展開 RS瑞森半導體系列產品在PD快充上的應用
PD快充，全稱又叫USB-PD，是由USB-IF組織制定的一種快速充電規范，是目前主流的快充協議之一，充電接口是以Type-C接口輸出的方式，但不能說有Type-C接口就一定支持USB-PD協議快充。
手機快速充電主要分為三大類：VOOC閃充快速充電技術、高通Quick Charge 2.0快速充電技術、聯發科Pump Express Plus快速充電技術。
一、產品應用及優勢
PD快充主要廣泛應用于手機、平板電腦、多口充電器、車載充電器、移動電源充電器、智能排插等設備中。
產品優勢：
1、充電速度給力：USB PD功率傳輸協議下，最高能夠擴展為輸出電壓20V，輸出電流高達5A以上，也就是說電流傳輸可高達100W以上的大功率；
2、統一方便用戶使用：PD標準可支持5V、9V、12V、15V、20V等多檔電壓，并能夠根據手機、平板、筆記本等不同設備的需求來智能匹配電壓。
展開 USB快充，原來有這么多 血雨腥風
TypeC與快充的關系：
Type C接口的觸點數量數倍于Micro USB接口，這就使得它能承受的電流強度大大增加；同時Type C加入了互相識別的步驟，可以把自己定義成充電器或者受電設備。換句話說USBType C天然支持快充，同樣的電流下USB Type C損失也會更小，而且可以支持雙向充電。
所以說使用了USB Type C而不支持快充都是耍流氓，比如一加2，只能5V簡直；目測快充的發熱和成本也搞不定，最終為了省錢直接把快充給砍了，為了Type C而Type C。
TypeC不代表快充，但是TypeC不支持快充很過分。
說完USB接口歷史，我們再回來看USB的充電：
我們可以簡單計算一下，小米4/NOTE，輸入限流9V 1.2A，實際功率也和5V 1.8A是一樣的了，但是電流直接小了1/3，也就是說數據線和接口的損耗大幅度降低了（這是為什么質量好的充電線充電快的原因之一）。
而對于真正實現了快速充電的，比如三星S6/EDGE來說，低電量時的峰值充電速度可以達到9V 1.5A左右，功率大約為14W，比5V 1.8A提高了約50%。這才是名副其實的快充。華為Mate8 MOTO X STYLE/聯想P1/魅族PRO5，基本上都到了20W左右的充電功率。
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