緩解續航焦慮 各品牌快充技術介紹及對比

【摘要】手機電池容量在短時間內很難得到大幅擴充，但提升充電速度也不失為一種緩解續航焦慮的聰明方式。

電池技術一直是智能手機發展中的短板。既然電池容量難以在短時間內得到增長，廠商選擇了另一種方法來緩解用戶對於續航的焦慮，那就是快速充電。如果你的手機支持快速充電，那便可以在很短的時間內充入足夠數小時使用的電量。當然，把電池充滿所需的時間也能大幅縮短。

快速充電技術已經在智能手機領域得到了很大程度的普及，但你或許不知道，各廠商所使用的技術標準其實並不是完全一致的。在本文當中，我們就將對各大廠商所的快速充電技術進行介紹和對比。

基本原理

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電池由兩個電極（正極和負極）和電解液組成。在工作當中，離子會在電極中形成，並通過電解液從一端移動到另一端，從而產生電能。

在非充電電池當中，這種化學反應只會發生一次。但在智能手機所使用的充電鋰離子電池中，該反映是可逆的。當電池放電時，化學反應會產生電流。而當電池充電時，化學反應會吸收電力。

既然是講電池技術，我們還得對伏特（V）、瓦特（W）和安培（A）這三種單位進行簡要的介紹。

伏特是一種電壓單位，安培是一種電流單位，瓦特則是一種功率電位。如果以水龍頭作為比喻，伏特相當於龍頭的水壓，安培相當於水流量，瓦數相當於出水量。而瓦特則是伏特和安培的產物，可以通過兩者相乘計算出。

當電流穿過手機電池，便會對其進行充電。更大的電流和更高的電壓都可以提高充電速度，但電池所能承受的電流/電壓也存在限制。為了保護電池，手機一般都會安裝充電控制器來調節進出電池的電流大小，以防電流突增發生意外。

一般來講，鋰離子電池的控制器會先對電池電流和電壓進行測量，然後調節輸入的電流。也有的會使用直流對直流轉換器來改變輸入電壓。更高端一點的集成電路可以調節充電器輸入和電池端子之間的電阻來控制電流。

USB充電標準

如今的智能手機都是通過USB線進行充電的，這不僅因為USB線擁有相當高的普及程度，還因為USB已經建立起了強大、定義明確的充電標準，名叫USB供電（USB-PD）規範。

USB開發者論壇所制定的USB供電規範主要有4種，分別對應4種不同的介面標準。比如說，USB 1.0和2.0介面為5V/0.5A（2.5W），這就是普通手機的充電速率，並不算快。

iPhone的充電電流最高為2A，因此功率為10W（5V乘以2A）。相比之下，一個白熾燈燈泡的功率大約是40W。

USB 3.0介面默認輸出5V/0.9A（4.5W），而如今在智能手機中逐漸普及的USB-C在此基礎上得到了大幅提升。

雖然USB-C所使用的是USB 2.0標準，但大多數廠商會選擇USB 3.1，因為後者所支持的輸出電壓要高得多。

許多USB 3.1設備都使用了USB供電規範，其最大輸出可達20V/5A（100W）。智能手機一般不需要如此大的功率，因此廠商一般都會使用稍低一點的輸出電流（比如3A）。但對於使用USB-C介面充電筆記本而言，這種提升的確意義重大。

各廠商的快速充電技術有何不同？

蘋果

蘋果今年發布的iPhone X、iPhone 8和8 Plus都使用了USB-PD規範，而旗下支持這種規範的其他產品還包括iPad Pro和12英寸MacBook。USB-PD的最大優勢是相互兼容性，這也就是說，你可以使用一部充電器給所有支持該規範的設備充電。

但值得注意的是，雖然iPhone已經支持USB-PD，但高冷的蘋果並沒有提供USB-C線纜或適配器。也就是說，你得單獨購買Lightning至USB轉接頭來支持USB-PD。如果使用標準Lightning線纜的話，充電器會默認以最低功率輸出。

當使用快充充電器時，iPhone X、iPhone 8和8 Plus可在30分鐘內充至50%電量。可不管你購買哪一種充電器，都必須忍受蘋果的強制安全限制。當iPhone電量在0-79%之間時，快速充電功能才會開啟。超過80%之後，快充便會自動關閉。

高通

高通的Quick Charge是目前市面上最普及的快速充電標準。雖然這項技術屬於高通SoC的可選功能，但並不和驍龍處理器綁定——任何手機廠商都可以獲得相關的技術授權。

Quick Charge是通過提升充電電壓來實現快速充電的。雖然高通並未公布最新Quick Charge 4和4+技術的規範，但Quick Charge 3.0的電壓範圍我們都知道，是在3.6-20V之間。

在工作時，Quick Charge 3.0會通過最優電壓智能協商（INOV）來識別充電時最效率的電壓。在峰值電壓下，Quick Charge 3.0的最高輸出功率可達18W。

但高通直到Quick Charge 4才開始支持USB-PD規範的，因此Quick Charge 3.0及更老的標準只支持高通認證的配件。但Quick Charge的高普及率也保證了用戶都豐富的產品可以選擇。

根據官方介紹，Quick Charge 4+可在15分鐘內充至50%電量，而Quick Charge 3.0充入相同電量需要半個小時。

Quick Charge同樣擁有自己的安全限制。在充電時，Quick Charge的智能熱平衡會通過最涼爽的通道來輸送電流，並會通過設備自身的感測器去監控外殼/介面溫度，以防過熱和短路。

三星

三星的Adaptive Fast Charging僅限自家產品使用，但大多數三星手機都支持Quick Charge認證充電配件。

它的理論輸出為9V/2A（18W），但實際工作中較為保守。雖然官方並未公布充電時間方面的信息，但根據測試，3000mAh的Galaxy S8需要2個小時才能充滿電。

在安全功能方面，三星也並沒有給出任何的具體信息。但根據專業分析測試，Galaxy S8+充電時的溫度是市面上所有支持快充旗艦手機中最低的。看來經過Galaxy Note 7的慘痛教訓之後，三星在充電安全的重視程度已經變得相當高了。

摩托羅拉

摩托羅拉TurboPower標準實際上就是Quick Charge 2.0的修改版本，所支持的自然也是自家的產品。

TurboPower分為15、25和30三個版本，當中速度最快的TurboPower 30輸出規格為5V/5.7A（28.5W）。此外，摩托羅拉還會通過電源管理軟體監控電池狀態和健康程度，然後對充電進行相應調整。

根據官方宣傳，TurboPower 30可在15分鐘內充入可使用15小時的電量。和三星一樣，任何一款支持Quick Charge 2.0（或更新）的充電器都能激活TurboPower。

摩托羅拉表示，TurboPower的熱管理硬體可避免因過熱而產生的充電速度放緩，從而維持一個穩定的快速充電速度。

聯發科

聯發科的晶元主要面向中低端設備，他們也擁有自己的快速充電標準：Pump Express。Pump Express 2.0+和3.0是目前並存的兩個最新版本，前者主要針對使用microUSB和USB-C介面的低端設備，而後者面向的是高端USB-C手機。

Pump Express 2.0+的輸出電壓在5V-20V之間，而Pump Express 3.0則是3V-6V。雖然前者的數字更大，但它的輸出電流僅為4.5A。相比之下，Pump Express 3.0的輸出電流能達到5A+，且擁有3個充電階段——常規、Turbo 1和Turbo 2——最高功率可達15W。

和Pump Express 2.0相比，Pump Express 3.0還擁有其他一些優勢，比如兼容任意一款3-6V/5A+的USB-PD充電器，以及任何一根5A充電線纜。

根據官方宣傳，Pump Express 3.0可在30分鐘內充入最多75%電量，而Pump Express 2.0+可在30分鐘內充入相同電量。與此同時，Pump Express還擁有超過20種防止短路的安全機制。

一加和Oppo

一加的快速充電技術Dash Charge來自於Oppo的授權，它基於Oppo的VOOC系統所開發，是一加5、一加3T和一加3的主打功能之一。

Dash Charge的最大輸出為5V/4A（20W），比VOOC的5V/5A（25W）稍慢一些。通過提高充電器的安培而非電壓，它能夠實現更平均的電流分配。在充電過程中，Dash Charge還會通過微控制器去監控充電水平，並與手機電路進行同步，來對電壓和電流進行管理。與此同時，定製的充電線纜可在增加電流的同時將功率波動降至最低。

但是，Dash Charge只能在一加手機上工作，且只兼容牆插充電器和汽車充電器。Dash Charge認證的移動電源非常有限，也不支持普通USB數據線——由於需要適配額外的電壓，Dash Charge充電線要稍微粗一些。

官方稱Dash Charge可在30分鐘內充入60%電量。根據測試，它的充電速度要比其他所有快速充電標準快10分鐘，包括Quick Charge和Adapttive Fash Charging。而Oppo的VOOC可在30分鐘內充入75%電量。

Dash Charge的散熱速度很快。因為充電器會主動降低電壓，電壓轉換的大部分熱量都不會抵達手機，而穩定一致的電流也能降低熱節流發生的可能。

華為

Super Charge是華為專有的充電標準，支持機型包括Mate 9和P10等。它的工作方式和Quick Charge有些類似，可使用高於平均的電壓來實現快速充電。

Super Charge可根據手機電池和機身溫度來對電壓和電流進行調節。兼容Super Charge的充電器擁有3種充電模式——5V/2A、4.5V/5A和5V/4.5A（最高22.5W）——並會使用充電器內置晶元組來管理電壓，因此手機不必自己對電壓進行轉換，這也就避免了熱量的產生。

不同於Pump Express和Dash Charge，華為的Super Charge是兼容USB-PD的。華為的Smart Charge協議可以根據使用的充電器來智能切換充電模式。

Super Charge技術需要使用兼容的充電器，但由於自身對高通Quick Charge的兼容，任何一款支持Super Charge設備也都能夠使用Quick Charge充電配件。

華為並未提供Super Charge的充電速度信息，但根據第三方測試，它的速度與Dash Charge/VOOC接近。Mate 9充電1小時可以充入90%的電量，充滿電則需要1小時40分鐘。

在安全功能方面，華為的Smart Charge協議可以識別充電器和線纜的承載量，並通過降低電壓來進行匹配。

此外，Super Charge還使用了特殊的優化部件來應對更高的電流，包括8層散熱系統和特殊內襯，最高可將手機充電時的發熱降低5攝氏度。

總結

各大廠商所使用的標準不盡相同，但可以看出，快速充電已經成為越來越多智能手機的標配功能。雖然手機電池的容量在短時間內很難得到大幅度的擴充，但提升充電速度也不失為一種緩解續航焦慮的聰明方式。

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