人們對(duì)手機(jī)的依賴有多深，對(duì)電池的焦慮就有多強(qiáng)。

盡管各家都在積極推動(dòng)快充技術(shù)，但目前大多數(shù)人用有線充電的時(shí)候，充滿都需要十多分鐘。

不過(guò)最近小米推出了一項(xiàng)能在8分鐘就從0充到100%的充電技術(shù)，被命名為小米200W“Hyper Charge”。

這是有線充電首次進(jìn)入十分鐘時(shí)代。

估計(jì)很多人跟我一樣，看到這瘋狂的充電速度，第一時(shí)間只想知道：

充這么快我的手機(jī)會(huì)爆炸么？

想要快速給用戶充電同時(shí)也保證安全，需要全方位來(lái)設(shè)計(jì)技術(shù)，這是一個(gè)系統(tǒng)工程。

根據(jù)小米前段時(shí)間公布的“Hyper Charge”技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)的最新數(shù)據(jù)，4000mAh電池下44秒充電10%，3分鐘充電50%。小米還同時(shí)公布了一項(xiàng)新的無(wú)線充電技術(shù)：120W無(wú)線充電，15分鐘充滿100%。

能實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)技術(shù)的很大功勞，在于一個(gè)被精心魔改過(guò)的小米11：

先是充電架構(gòu)。小米將小米11 Pro的有線充電架構(gòu)，魔改為三顆轉(zhuǎn)換效率達(dá)98.6%的電荷泵并聯(lián)充電；

其次是電池設(shè)計(jì)。由5000mAh硅氧負(fù)極單電芯電池，更換為4000mAh 10C石墨烯超級(jí)快充電池，以兩個(gè)電池串聯(lián)的方式充電；

而120W無(wú)線充電則定制先進(jìn)制程工藝的30V無(wú)線充電芯片，

最后實(shí)現(xiàn)了以上的充電數(shù)據(jù)。

如果有關(guān)注過(guò)華為Ov其他幾家采用的充電方案，會(huì)發(fā)現(xiàn)有線快充基本是在解決三個(gè)問(wèn)題：

電池本身的充電性能——通過(guò)改良結(jié)構(gòu)和引入新材料實(shí)現(xiàn)；

充電過(guò)程中的效率問(wèn)題——通過(guò)提高電流或電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)更快的管道，但背后則需要調(diào)整整個(gè)充電架構(gòu)；

以及非常重要的安全問(wèn)題，保證充電過(guò)程中的溫控和穩(wěn)定性——這就需要加入足夠的散熱和過(guò)溫保護(hù)的設(shè)計(jì)。

2019年vivo推出的雙電荷泵、雙電芯方案，圖片引用自網(wǎng)絡(luò)

實(shí)際上，從過(guò)往的快充技術(shù)進(jìn)化歷史來(lái)看，充電技術(shù)也是從最早的高電壓方案，需要著重注意手機(jī)發(fā)熱的問(wèn)題，到低電壓大電流優(yōu)化，采取充電器和線材定制，最后逐漸過(guò)渡到嘗試高電壓高電流的方案，背后也正是對(duì)應(yīng)的上面嘗試解決的三個(gè)問(wèn)題。

其實(shí)對(duì)應(yīng)到小米這次的技術(shù)改造，路數(shù)都已比較常見(jiàn)，比如三顆電荷泵并聯(lián)充電，電荷泵的快充技術(shù)的通路是直流-直流轉(zhuǎn)換器，是指電流通過(guò)外部充電器進(jìn)入到手機(jī)內(nèi)部后利用電容作為儲(chǔ)能元件，進(jìn)行電壓電流轉(zhuǎn)換。之前常見(jiàn)的產(chǎn)品也有華為的40W超級(jí)快充。

華為40W超級(jí)快充原理，引入電荷泵，圖片引用自網(wǎng)絡(luò)

此次的亮點(diǎn)更多在于電池的改造。

目前比較通用的是單晶三元正極材料，它通常可以提高鋰離子傳遞效率，同時(shí)減小材料與電解液之間的副反應(yīng)，從而提高材料在高電壓下的循環(huán)性能。

而本次為了實(shí)現(xiàn)電池在導(dǎo)熱穩(wěn)定性以及導(dǎo)電性上的提升加入了石墨烯材料，使得電池可以10C充電。單個(gè)10C電池可以接受最大100W功率，而通過(guò)兩個(gè)電池串聯(lián)同充的方式就可分散200W充電。

而大家都知道，充電速度跟電池的能量是對(duì)應(yīng)的，當(dāng)速度越快，內(nèi)部也會(huì)設(shè)計(jì)更多的“冗余”保證速度，犧牲空間，兩者不可兼得。

所以，手機(jī)厚度一定的前提下，想要在電池內(nèi)部堆疊設(shè)計(jì)更多的架構(gòu)和保證散熱必定會(huì)擠壓電池能量空間。當(dāng)然，4000mAh是小米這臺(tái)魔改11 Pro的標(biāo)定電池容量，實(shí)際生活中，這也算是接近標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)電池容量。

但這還是帶來(lái)空間優(yōu)化的難題。小米工程師稱，小米充電技術(shù)的提升，主要是因?yàn)椴捎米钚碌牡壖夹g(shù)，開(kāi)關(guān)頻率比120W提高了一倍，里面很多的儲(chǔ)能器件都可以用更小的；另外一個(gè)技術(shù)是平面變壓器技術(shù)，取代了傳統(tǒng)繞線的變壓器，200W變壓器的體積比120W的還小，基本可以和120W做到相應(yīng)的尺寸，量產(chǎn)之后可能會(huì)更小。

我們也可以在小米放出的一張宣傳圖上看到，魔改小米11 Pro的充電器大小看起來(lái)倒是和此前提供的120W閃充大小差不太多。

這一系列大刀闊斧的改造，會(huì)帶來(lái)更多安全的挑戰(zhàn)。

小米也做了更多過(guò)溫保護(hù)設(shè)計(jì)——小米工程師稱為了保證200W的充電安全，做了多達(dá)40多項(xiàng)的安全保護(hù)設(shè)計(jì)。

他舉了幾個(gè)例子：

主板設(shè)計(jì)的時(shí)候會(huì)采用獨(dú)立的MCU+充電算法，當(dāng)充電狀態(tài)發(fā)生異常時(shí)，比如說(shuō)通信異常、軟件死機(jī)等 ，MCU就可以快速切斷大功率快充路徑。

小米在Type-C端口增加了一些耐腐蝕的銠釕合金材料，可以極大降低快充過(guò)程中對(duì)Type-C接口的腐蝕，另外小米在Type-C端口設(shè)計(jì)了過(guò)溫保護(hù)的檢測(cè)電路，一旦檢測(cè)到充電端口溫度過(guò)高的時(shí)候能及時(shí)降低充電功率或者是切斷充電路徑。

不過(guò)，這些設(shè)計(jì)遇到當(dāng)下手機(jī)市場(chǎng)的現(xiàn)實(shí)，可能又有新的挑戰(zhàn)：當(dāng)前市面上的每家手機(jī)廠商都在發(fā)展自己的私有快充協(xié)議，這就造成了一定的“兼容性”問(wèn)題，使用A品牌的充電器不能快充B品牌的手機(jī)，甚至使用B品牌的充電器+A品牌的線也不能完美快充B品牌的手機(jī)。

我們身邊就有不少每天日常使用兩臺(tái)手機(jī)的朋友，基本上如果想要實(shí)現(xiàn)快充，還要攜帶兩套充電設(shè)備。而在這個(gè)基礎(chǔ)之上，各家也推出了支持私有協(xié)議的配件，比如充電寶。

小米工程師稱，雖然小米也有自己的私有協(xié)議，和其他家不一樣的是小米的快充協(xié)議兼容的友好性更好一些，“在兼容PD、PPS的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)小米私有協(xié)議。”

最近國(guó)家電信終端產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)也傳來(lái)了好消息，鑒于快充市場(chǎng)目前的現(xiàn)狀，協(xié)會(huì)也發(fā)布了《移動(dòng)終端融合快速充電技術(shù)規(guī)范》，協(xié)議主要是提出了一套UFCS協(xié)議（Universal Fast Charging Specification），規(guī)定了一套手機(jī)、線纜和充電器的交互流程規(guī)范。

其主要目的是為了解決目前市面上快充標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜多變且互不兼容的問(wèn)題——雖然各家私有協(xié)議都不一樣，但通過(guò)UFCS，可以靈活調(diào)整電流電壓。而這份協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)正是由華為、OV、小米等頭部廠家牽頭，聯(lián)合信息通信研究院一起發(fā)起，也得到了上下游產(chǎn)業(yè)公司的支持。

不過(guò)目前看，廠商是否會(huì)放棄私有協(xié)議還不好說(shuō)，更可能會(huì)是在此前的公用快充協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)上提高速度，保證更大的兼容。畢竟電池技術(shù)尚未有重大突破之前，發(fā)展快充技術(shù)是手機(jī)廠商們的必然，也是手機(jī)廠商技術(shù)攻堅(jiān)的重要組成部分，這是手機(jī)廠商們必須角逐的“軍備競(jìng)賽”。

從技術(shù)上來(lái)看，“爆炸”似乎不用過(guò)分擔(dān)心。不過(guò)，這畢竟是一個(gè)大功率充電器，一位米粉就很關(guān)心宿舍跳閘的問(wèn)題：

如果使用200W充電器在宿舍充電，假設(shè)宿舍五位成員都在使用小米快充，會(huì)跳閘嗎？

回答是：“可能會(huì)。”

各位覺(jué)得，在實(shí)現(xiàn)了20分鐘可以充滿手機(jī)的現(xiàn)在，充電技術(shù)還有沒(méi)有必要向10分鐘內(nèi)前進(jìn)么？