文｜雷科技
一部手機(jī)的電量從0%到100%需要多久時(shí)間？在半個(gè)月前發(fā)布的realme給出了自己的答案：10分鐘，全球首發(fā)的240W快充確實(shí)賺足了眼球，在小雷的實(shí)測中，realme GT Neo5也確實(shí)完成了10分鐘從沒電關(guān)機(jī)到滿電的挑戰(zhàn)。
原本，我以為240W的充電記錄起碼在半年內(nèi)沒人挑戰(zhàn)的，沒想到在2月份的最后一天，Redmi就帶來了一個(gè)驚喜：300W極速快充。在300W快充的支持下，Redmi宣稱只需要5分鐘就可以將手機(jī)的電量充滿，再次將realme GT Neo5的10分鐘記錄縮短一半。
如此恐怖的充電速度，到底如何實(shí)現(xiàn)的？
如何從10分鐘跨越到5分鐘？
在Redmi發(fā)布的測試視頻中，一臺(tái)經(jīng)過魔改的Redmi Note 12探索版在不到5分鐘內(nèi)就完成整個(gè)充電過程，展示令人驚嘆的充電速度。在測試中，Redmi還準(zhǔn)備了功率測試儀作為參考，從測試儀的數(shù)據(jù)來看，充電器用了30秒的時(shí)間達(dá)到290W的峰值功率，并在280—290W的功率下持續(xù)充電到2分45秒。
簡單計(jì)算，最高功率的持續(xù)約2分15秒，約占整個(gè)充電時(shí)間的40%，不少人對(duì)此或許感到疑惑，不是宣傳300W嗎？為什么是290W？而且只持續(xù)了兩分鐘。這就涉及標(biāo)稱與實(shí)際功率之間的區(qū)別，電源適配器的峰值功率或許可以達(dá)到300W，但是還需要與手機(jī)端進(jìn)行適配，所以在實(shí)際使用中往往會(huì)比標(biāo)稱功率要略低。
至于另一個(gè)問題則很有意思，峰值功率持續(xù)時(shí)間是許多手機(jī)廠商在宣傳高功率充電器時(shí)都不會(huì)對(duì)外公布的數(shù)據(jù)，他們只會(huì)告訴你用了多少分鐘充滿手機(jī)。實(shí)際上手機(jī)的整個(gè)充電過程往往分為三個(gè)階段：預(yù)充、恒流、恒壓，其中恒流階段就是我們經(jīng)常聊到的“快速充電”階段。
以GT Neo5 240W為例，在小雷的測試中，經(jīng)過0-5%的短暫預(yù)充后，功率會(huì)迅速攀升到230W左右，不過持續(xù)的時(shí)間較短并逐漸下降到170W。直到電量達(dá)到40%之前充電功率都維持在170W左右，在40%—90%電量的過程中功率則是維持在140W，并在90%電量后繼續(xù)降低到80W直到充電結(jié)束。
根據(jù)不同廠商對(duì)充電系統(tǒng)的調(diào)試，三個(gè)階段的持續(xù)時(shí)間和峰值功率各自不同，這也是為什么在相近的充電功率下，不同手機(jī)廠商的手機(jī)充電時(shí)間會(huì)有所區(qū)別。GT Neo5的240W與Redmi Note12探索版的300W在功率上雖然僅相差60W，但是兩者的峰值功率持續(xù)時(shí)間有很大區(qū)別，使得Redmi只需要5分鐘就可以充滿電池。
當(dāng)然，充電時(shí)間與電池容量也有一定關(guān)系，測試中魔改過的Note12電池容量僅為4100毫安時(shí)，GT Neo5的電池容量則是4600毫安時(shí)，算上電池容量的區(qū)別，在同等電池容量的情況下，Note12應(yīng)該需要5分30秒左右完成充電，比GT Neo5的官方數(shù)據(jù)快了4分鐘左右。
不得不說，接近40%的充電時(shí)間保持在最高峰值功率，已經(jīng)是十分亮眼的成績，在大多數(shù)超過100W的充電系統(tǒng)中，都鮮少有如此激進(jìn)的充電模式。290W的超高功率對(duì)于電源適配器和手機(jī)來說都是一個(gè)挑戰(zhàn)，工程師需要保證在高功率下手機(jī)電池的安全性、壽命損耗以及充電模塊的發(fā)熱都在可控的范圍內(nèi)，而這并不是一件易事。
不過考慮到小米在2021年5月份發(fā)布200W快充，直到一年后的2022年10月份才在Redmi Note 12探索版上實(shí)裝，Redmi這次展示的300W快充，恐怕也要至少一年才會(huì)正式與大家見面。
如何實(shí)現(xiàn)300W極速快充？
雖然是炫技而非量產(chǎn)產(chǎn)品，但是想要在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)300W的充電功率并不是易事，以Type-C接口的充電協(xié)議來看，該接口最高支持的充電功率為240W，也就是GT Neo5所支持的功率。
換言之，如果不對(duì)Type-C接口進(jìn)行魔改，Redmi是無法做到接近300W輸入的，在快充技術(shù)發(fā)展的初期，OPPO也做過類似的事情。早期購買OPPO快充手機(jī)的朋友應(yīng)該還記得，OPPO的快充不僅需要原廠充電器，還需要使用原廠的數(shù)據(jù)線才能激活，除了內(nèi)置的認(rèn)證芯片之外，魔改過的接口與數(shù)據(jù)線接口也會(huì)進(jìn)行一次握手配對(duì)，只有在充電器、芯片、接口都握手通過后，快充才會(huì)啟動(dòng)。
當(dāng)然，隨著Type-C接口的出現(xiàn)，240W的最高功率已經(jīng)足夠支持OPPO快充的功率需求，OPPO等廠商也就不需要再對(duì)接口進(jìn)行魔改了。不過，當(dāng)240W功率已經(jīng)不夠用后，后續(xù)魔改接口或許會(huì)卷土重來，300W版本的Redmi手機(jī)可能無法使用普通的Type-C數(shù)據(jù)線進(jìn)行供電，或是只能激活慢速充電模式。
除了對(duì)接口進(jìn)行魔改，為了實(shí)現(xiàn)如此高的功率輸入，Redmi對(duì)手機(jī)電池的材料與結(jié)構(gòu)進(jìn)行了升級(jí)，使用了新型硬碳材料，擁有比石墨更寬松的反應(yīng)通路，通過全新的負(fù)極材料可以大幅度提高充電速度。
此外，電池內(nèi)容不的電解液也進(jìn)行了更高，引入新型鋰鹽添加劑，提高了鋰離子的遷移速率并降低充電時(shí)的溫變幅度，換言之就是降低了電池的發(fā)熱情況。同時(shí)，Redmi還在采用了新的雙電芯結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)雙電芯一般為左右并排，Redmi則將其改為“三明治”結(jié)構(gòu)，并且在電芯之間加了一層相變散熱墊，可以有效將熱量傳導(dǎo)到其他位置，避免電池過熱導(dǎo)致充電效率下降以及出現(xiàn)安全性問題。
在電池之外，其實(shí)Redmi在充電器上也隱秘地炫耀了一次技術(shù)，300W的充電器大小與之前的充電器大小一樣，但是功率卻提高了43%，同時(shí)發(fā)熱問題也得到了更好的控制。
據(jù)Redmi介紹，新一代300W充電器采用第四代GaN集成化方案，利用集成度更高的模組和設(shè)計(jì)，進(jìn)一步降低了元器件的占用空間，同時(shí)利用灌膠均熱設(shè)計(jì)配合大面積的石墨烯材料散熱層進(jìn)行快速導(dǎo)熱，降低充電器在高功率狀態(tài)下的發(fā)熱問題，保證充電過程的安全。
至少從Redmi的介紹來看，300W的極速快充已經(jīng)基本成熟，只是還有待后續(xù)的量產(chǎn)驗(yàn)證等步驟完成即可推出市場。看到這里，或許有不少人已經(jīng)開始暢想以后的小米旗艦手機(jī)可以用上300W快充，續(xù)航從此再也不是問題。
極速快充能否普及？
恕我直言大家可能要失望了，300W快充大概率不會(huì)搭載到小米和Redmi的旗艦型號(hào)上，不是因?yàn)榧夹g(shù)不成熟或是不安全，而是旗艦手機(jī)沒有足夠的空間。
不管是三明治結(jié)構(gòu)的雙電芯還是魔改Type-C接口，都需要一定的空間進(jìn)行改造，而旗艦手機(jī)在塞入龐大的影像模組后，內(nèi)部空間可以用寸土寸金來形容，很難在保證手感、重量和尺寸都符合要求的情況下，將高功率快充系統(tǒng)安裝進(jìn)去。
據(jù)小雷猜測，300W快充大概率會(huì)在Redmi的某款產(chǎn)品上首先亮相，而且應(yīng)該不是旗艦型號(hào)，畢竟Redmi的旗艦型號(hào)內(nèi)部空間同樣緊張，最有可能是在類似Note 13這樣的中端手機(jī)上首發(fā)搭載，后續(xù)再逐漸優(yōu)化修改應(yīng)用到其他型號(hào)上。
極速快充的體驗(yàn)很出色，這一點(diǎn)是毋容置疑的，但是想要普及這項(xiàng)技術(shù)，卻面臨不少的難點(diǎn)。首先是物料成本，不管是新的電池結(jié)構(gòu)還是電池材料，都需要更高的制造成本，而且300W的氮化鎵充電器成本也十分昂貴，有足夠溢價(jià)支撐的旗艦手機(jī)無法使用，而中端手機(jī)又沒有足夠的利潤空間支撐這套系統(tǒng)。
極速快充想要普及，首先是解決成本問題，通過推動(dòng)相關(guān)行業(yè)的規(guī)模和技術(shù)升級(jí)，讓氮化鎵充電器等硬件的成本進(jìn)一步下降，同時(shí)進(jìn)行技術(shù)革新，讓該技術(shù)可以被普及到更多的產(chǎn)品上。
個(gè)人認(rèn)為，基于氮化鎵技術(shù)和新一代電池材料的極速快充，在未來有著非常廣闊的市場，5分鐘充滿電對(duì)于手機(jī)用戶來說雖然并非剛需，但是卻可以很好的提升充電體驗(yàn)，在未來一兩年里旗艦手機(jī)的充電速度將迎來一輪新的戰(zhàn)備競賽。