華為P10：高通快速充電孰優(yōu)孰劣？又向消費(fèi)者隱瞞了什么？

　　2月26日，華為在西班牙巴塞羅那召開發(fā)布會(huì)，正式發(fā)布了旗下的新機(jī)P10以及P10 Plus。從P6的初露鋒芒到如今的依然在品牌上樹立旗幟的P10，華為是國內(nèi)為數(shù)不多的幾家在品牌建設(shè)上取得成功，并使自家手機(jī)獲得品牌認(rèn)同和品牌溢價(jià)的廠商。關(guān)于P10的具體特性，華為的發(fā)布會(huì)和宣傳資料中已經(jīng)有詳細(xì)的介紹，筆者也相信P10會(huì)是一款在商業(yè)上取得成功的手機(jī)。

　　在宣傳資料中，華為和眾多手機(jī)廠商一樣，也將快速充電作為自家手機(jī)的亮點(diǎn)之一，考慮到近年來手機(jī)廠商紛紛將快速充電作為宣傳的亮點(diǎn)之一，“充電5分鐘，通話兩小時(shí)”更是成為某手機(jī)品牌的廣告宣傳，筆者就快速充電做一個(gè)說明和澄清。

　　越來越多手機(jī)廠商開始鼓吹快速充電

　　隨著智能手機(jī)越來越同質(zhì)化，越來越多的手機(jī)廠商將快速充電作為差異化競(jìng)爭(zhēng)的殺手锏，IC設(shè)計(jì)廠商和手機(jī)廠商紛紛推出了各自的快速充電解決方案，在MWC 2016上，OPPO亮出了一項(xiàng)被一些媒體譽(yù)為“黑科技”的VOOC超級(jí)閃充，其最大的特點(diǎn)是：15分鐘能充滿一部電池容量為2500mAh的手機(jī)。

　　華為旗艦機(jī)Mate9也將快速充電作為自己的亮點(diǎn)，其宣傳資料中更是宣稱：改寫“續(xù)航”定義。宣傳其SuperCharge動(dòng)態(tài)充電電壓超級(jí)快充技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)充電電壓可在3.5-5V之間動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，輸出電流最高能達(dá)到5A。華為Mate 9只要30分鐘就可充滿58%，充電速度比華為Mate 8提升50%。

　　在一次360奇酷手機(jī)發(fā)布會(huì)上，周鴻祎提到了奇酷手機(jī)的十大“黑科技”。其中就有渦輪閃充技術(shù)。360奇酷手機(jī)的這一閃充技術(shù)可以做到充電10分鐘，通話4小時(shí)。而在媒體的報(bào)道中更有“360手機(jī)N4將采用最新的快充技術(shù)，并且能夠做到1小時(shí)充滿”的宣傳。

　　魅族在幾天前宣布參加MWC2017，在海報(bào)上顯示會(huì)亮相一款新產(chǎn)品“比快更快”的快充技術(shù)，充電速度將比華為Mate 9快2.2倍。

　　小米的宣傳資料里也宣稱：小米5采用了高通QC3.0快充技術(shù)，充電10分鐘，微信4小時(shí)。。。。。。手機(jī)沒電不必焦慮，用補(bǔ)妝的時(shí)間充上電，就能再聊4小時(shí)微信，看上2部電影。

　　而最近關(guān)于華為P10的媒體報(bào)道中也表示，P10系列在滿電量情況下重度使用能用1.3天，同時(shí)手機(jī)搭配了超級(jí)快充，30分鐘可充電50%，使用一整天。

　　可以說，快速充電已然成為眾多手機(jī)廠商追捧的對(duì)象，那么，形形色色的快速充電方案背后的原理究竟是什么？又會(huì)對(duì)手機(jī)造成怎樣的影響呢？

　　手機(jī)快速充電的實(shí)質(zhì)是提升充電功率

　　雖然眾多廠商紛紛提出了各自的快速充電方案，比如高通的Quick Charge，華為的Fast Charger Protocol、SuperCharge，步步高的VOOC閃充技術(shù)等。但這些快速充電解決方案其實(shí)可以分為兩大類，提升充電電壓或提升充電電流。

　　舉例來說，普通充電器充電時(shí)電壓和電流分別為5V、1A-2A，充電功率一般為5W-10W。高通通過調(diào)整充電器的輸出電壓和電流，使電壓和電流可以達(dá)到9V、2A或12V、1.67A的水平，使充電功率達(dá)到18W，以提升電壓的方式實(shí)現(xiàn)了快速充電。華為和步步高的做法其實(shí)是類似的，都采取提升充電電流的做法，雖然電壓依然是5V，但將電流提升到4A-5A，使充電功率高達(dá)20W-25W，從而實(shí)現(xiàn)各自手機(jī)廣告宣傳中的快速充電。

　　誠然，采取增大電壓或增大電流快速充電的做法也要做一些技術(shù)改造，比如，普通手機(jī)的microUSB只能夠承受2A的電流，為了實(shí)現(xiàn)4A-5A電流的快速充電，就必須對(duì)充電借口和電路板線路都要進(jìn)行改造，但這種小改造的技術(shù)含金量相對(duì)有限，并沒有一些廠商所宣揚(yáng)的那么神奇。

　　目前，在廠商的宣傳中，原理非常簡(jiǎn)單的提升電壓或電流增加功率的做法，卻被廠商起的英文名或中文+英文的名字精心包裝，把部分消費(fèi)者忽悠到一愣一愣的。增加充電功率實(shí)現(xiàn)快速充電的簡(jiǎn)單做法在各種宣傳包裝下，使一些不明所以的消費(fèi)者覺得快速充電儼然成為了黑科技。。。。。。

　　必須指出的是，廠商在將快速充電作為宣傳亮點(diǎn)，卻對(duì)獲得快速充電的特性而付出的代價(jià)閉口不談。其實(shí)，無論是提升電壓還是提升電流，兩種快速充電方式都有一定弊端，具體會(huì)有哪些弊端文末會(huì)具體介紹。

　　快速充電與長續(xù)航不可兼得

　　目前，搭載鋰電池的智能手機(jī)最飽受詬病的就是續(xù)航有限，一天一充、一天兩充非常影響用戶體驗(yàn)，然而目前各大廠的手機(jī)越做越薄，那么在體積有限的情況下，如何使手機(jī)續(xù)航盡可能的長呢？

　　那就是選用能量密度較高的鋰離子電池，也正是因此，在安全性上存在瑕疵，但擁有比較高能量密度的鈷酸鋰電池獲得了市場(chǎng)的青睞。不過，受限于技術(shù)，鋰離子電池的能量密度是有天花板的，比如NCA18650電池大約是200+Wh/kg，在不改變正極和負(fù)極材料的情況下，這已經(jīng)是目前技術(shù)的極限了。

　　然而，能量密度和功率密度是不可兼得的——為了獲得更高的功率密度（功率密度指的是單位重量的電池充放電的速率，一般用最大的功率除以電池系統(tǒng)的重量，單位為W/kg），就必須用更多導(dǎo)電劑；要獲得更高的能量密度，就必須用更多的活性物質(zhì)。而手機(jī)搭載的鋰離子電池的空間是有限的，這就會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)電劑用的多，自然減少了活性物質(zhì)的用量，進(jìn)而獲得功率密度較高，但能量密度較低的電池。反之，則可以獲得能量密度較高，但功率密度較低的電池。

　　將功率密度做高，最簡(jiǎn)單的思路就是采用薄電極并多加導(dǎo)電劑，但這會(huì)導(dǎo)致能量密度的損失。采用新材料也是一個(gè)選擇，比如選用鈦酸鋰材料作為負(fù)極，鈦酸鋰材料具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全的優(yōu)點(diǎn)，搭配磷酸鐵鋰正極材料，可以獲得具有較高功率密度的鋰離子電池，不過這卻以損失能量密度為代價(jià)，而且由于鈦的價(jià)格不菲，這種電池的性價(jià)比相對(duì)有限。

　　總之，以現(xiàn)在的技術(shù)而言，要想同時(shí)實(shí)現(xiàn)高功率密度和高能量密度，本身就是不現(xiàn)實(shí)的，這也是很多強(qiáng)調(diào)快速充電的廠商，往往對(duì)電池的能量密度三緘其口的原因。

　　向消費(fèi)者隱瞞的真相

　　之前提到了，能量密度和功率密度不可兼得，電池廠商所做的僅僅是做少許優(yōu)化，并尋找一個(gè)平衡點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)能量密度、功率密度、安全、壽命和成本平衡，而手機(jī)廠商則根據(jù)電池的特性制定自己的快速充電方案。實(shí)事求是的說，現(xiàn)在手機(jī)廠商所宣傳的快速充電，其實(shí)質(zhì)都是以鋰離子電池的能量密度、安全、壽命或成本為代價(jià)的。

　　如果能在能量密度、功率密度、安全、壽命和成本等方面全部實(shí)現(xiàn)革命性突破，那才是真正的黑科技。

　　另外，無論是提升電壓還是提升電流，兩種快速充電方式都有一定弊端。也許是為了降低成本，也許是出于其他一些因素的考慮，很多智能手機(jī)都沒有搭載庫侖計(jì)。什么是庫侖計(jì)呢？庫侖是電量單位，1庫侖=1安培·秒，庫侖計(jì)則是用來測(cè)定電量。

　　由于智能手機(jī)沒有搭載庫侖計(jì)，這就導(dǎo)致在檢測(cè)電池電量的過程中，大多采用測(cè)量電壓的方式測(cè)定充電和放電程度，這會(huì)導(dǎo)致電池的電量顯示實(shí)際上只是一個(gè)電池實(shí)時(shí)電壓的換算關(guān)系，而并非真實(shí)充入電池中的電量。

　　在此情形下，如果采用提高電壓的方式快速充電，雖然表明上看起來由于較高的充電電壓而顯示出較高的手機(jī)電量，但實(shí)際上，能充入多少電能一方面取決于充電功率，另一方面也取決于電池內(nèi)的化學(xué)擴(kuò)散反應(yīng)速率，因?yàn)槌潆姳举|(zhì)上是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)殡姵氐幕瘜W(xué)能，如果化學(xué)擴(kuò)散反應(yīng)跟不上，雖然手機(jī)表面上顯示出有較高的電量，但實(shí)際上并沒有沖進(jìn)那么多電能。而且相對(duì)較高的電壓充電還會(huì)帶來一定安全風(fēng)險(xiǎn)。

　　采用大電流充電方式也存在一些副作用。根據(jù)焦耳定律，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時(shí)間成正比。一旦電流倍增，由于充電線、手機(jī)電路、電池都存在一定電阻，就會(huì)使電流通過手機(jī)電路板、充電線和電池產(chǎn)生的熱量呈幾何倍數(shù)增加，不僅會(huì)增大電源管理單元、電路板被燒壞的概率，還有一定概率使電池材料發(fā)生分解等一系列安全問題。

　　正是因此，電池廠商往往出于安全和經(jīng)久耐用方面的考慮，專門設(shè)計(jì)電路卡死了充電電流的上限，本質(zhì)上就是限制大電流充電——因?yàn)檫@種做法不僅具有一定風(fēng)險(xiǎn)，還會(huì)損害電池壽命。

　　因此，對(duì)于快速充電，應(yīng)該辯證的來看，不宜過度追捧，“充電5分鐘，通話兩小時(shí)”確實(shí)能方便人民的生活，但一些廠商通過這種宣傳贏得消費(fèi)者青睞攫取巨額利益的同時(shí)，對(duì)快速充電的優(yōu)點(diǎn)大書特書，對(duì)付出的代價(jià)顧左右而言他，這顯然不是真誠的態(tài)度。