華為SuperCharge快充技術(shù)加持石墨烯之后會(huì)怎樣

　　2014年，任正非在接受媒體采訪時(shí)聲稱，未來(lái)10至20年內(nèi)會(huì)爆發(fā)一場(chǎng)技術(shù)革命，“我認(rèn)為這個(gè)時(shí)代將來(lái)最大的顛覆，是石墨烯時(shí)代顛覆硅時(shí)代”，“現(xiàn)在芯片有極限寬度，硅的極限是七納米，已經(jīng)臨近邊界了，石墨是技術(shù)革命前沿。可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)10到20年，這才是真正的變革。”

　　因此，當(dāng)華為中央研究院瓦特實(shí)驗(yàn)室于第57屆日本電池大會(huì)上宣布“推出業(yè)界首個(gè)高溫長(zhǎng)壽命石墨烯基鋰離子電池”時(shí)，國(guó)內(nèi)一片沸騰。盡管后來(lái)的事實(shí)表明，此“石墨烯基電池”非“石墨烯電池”，但絲毫不影響人們對(duì)華為在石墨烯領(lǐng)域取得突破的期待。

　　中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟預(yù)測(cè)，石墨烯產(chǎn)業(yè)目前還處于初級(jí)階段，預(yù)計(jì)到2020年，全球石墨烯才形成完整產(chǎn)業(yè)鏈，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1000億元，中國(guó)占比達(dá)50%至80%，將在全球石墨烯行業(yè)中起到主導(dǎo)和核心作用。

　　從2011年起，中國(guó)學(xué)者發(fā)表的石墨烯相關(guān)學(xué)術(shù)論文已居世界首位，中國(guó)申請(qǐng)的石墨烯專利已占到全球總數(shù)的40%。同時(shí)，中國(guó)也在引領(lǐng)著石墨烯材料的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)動(dòng)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)有300余家企業(yè)從事石墨烯產(chǎn)品和生產(chǎn)設(shè)備開(kāi)發(fā)，主要集中在石墨烯原材料、鋰離子電池導(dǎo)電添加劑、超級(jí)電容器、防腐涂料、電加熱和健康器材、觸摸屏等領(lǐng)域。

　　但是，中關(guān)村石墨烯產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士、北京大學(xué)納米科學(xué)與技術(shù)研究中心主任劉忠范院士不止在一個(gè)場(chǎng)合表達(dá)了他對(duì)國(guó)內(nèi)石墨烯行業(yè)“烯流滾滾”的擔(dān)憂，在他看來(lái)，石墨烯擁有光明的未來(lái)，但眼下我們更需要耐心和堅(jiān)持，需要踏踏實(shí)實(shí)的努力。

　　劉忠范院士坦言：“我國(guó)雖然擁有最龐大的石墨烯研發(fā)隊(duì)伍，但研發(fā)力量還相對(duì)分散，小作坊式的無(wú)序發(fā)展成為目前石墨烯產(chǎn)業(yè)的主要特點(diǎn)。而產(chǎn)業(yè)園區(qū)的建設(shè)也顯得盲目冒進(jìn)，簡(jiǎn)單重復(fù)比較多。”

　　中國(guó)正處在石墨烯淘金熱之中，全國(guó)各地都在建設(shè)石墨烯產(chǎn)業(yè)園。劉忠范院士9月12日在第五屆中國(guó)科技政策論壇的主旨報(bào)告中提供的數(shù)據(jù)顯示，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，這種打著石墨烯旗號(hào)的產(chǎn)業(yè)園接近20個(gè)，有發(fā)達(dá)地區(qū)，也有欠發(fā)達(dá)地區(qū)，堪稱一場(chǎng)石墨烯產(chǎn)業(yè)化運(yùn)動(dòng)。

　　“盡管我國(guó)石墨烯市場(chǎng)熱度很高，但整體來(lái)講只重視低端產(chǎn)出，輕視對(duì)未來(lái)石墨烯產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的關(guān)注?！眲⒅曳稄?qiáng)調(diào)，由于研發(fā)合作能力不足，關(guān)鍵制備技術(shù)沒(méi)有得到解決，整體開(kāi)發(fā)與應(yīng)用水平處于低端化，制約了石墨烯在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　華為SuperCharge快充技術(shù)再獲石墨烯技術(shù)加持？

　　不僅僅是華為，三星、蘋(píng)果、諾基亞在石墨烯領(lǐng)域激烈競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)愈演愈烈，諾基亞取得專利的最引人矚目的一項(xiàng)應(yīng)用就是使用石墨烯制作高性能超薄相機(jī)傳感器（石墨烯對(duì)光線搜索的敏感度超過(guò)現(xiàn)在攝像機(jī)所使用的成像傳感器千倍）。

　　據(jù)業(yè)界展望，如果手機(jī)芯片使用石墨烯材料制造，性能大幅提升的同時(shí)功耗將大幅下降;如果將石墨烯用于手機(jī)電池的兩極，續(xù)航能力將是普通電池的十多倍，智能手機(jī)一天一充將成為歷史;如果用石墨烯制作電容裝置，它的充放電速度是鋰電池100倍-1000倍，幾分鐘就能完成智能手機(jī)充電;石墨烯具有輕、薄、幾乎完全透光、強(qiáng)度大、柔韌性好等特點(diǎn)，若能用在手機(jī)上，我們將能夠用上卷起的柔性屏幕。

　　近日，華為中央研究院瓦特實(shí)驗(yàn)室宣布，他們?cè)阡囯x子電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大研究突破，推出業(yè)界首個(gè)高溫長(zhǎng)壽命石墨烯基鋰離子電池，而這個(gè)新型耐高溫技術(shù)可以將鋰離子電池上限使用溫度提高10℃，使用壽命是普通鋰離子電池的2倍。

　　對(duì)于這個(gè)重大突破，華為瓦特實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家李陽(yáng)興博士透露，突破主要來(lái)自三個(gè)方面：在電解液中加入特殊添加劑，除去痕量水，避免電解液的高溫分解；電池正極選用改性的大單晶三元材料，提高材料的熱穩(wěn)定性；同時(shí)，采用新型材料石墨烯，可實(shí)現(xiàn)鋰離子電池與環(huán)境間的高效散熱。

　　據(jù)了解，在該高溫電池中，石墨烯主要配合正負(fù)極，在電極材料內(nèi)部搭建了一個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)熱的腳手架，降低了內(nèi)阻，提升了散熱。好比混凝土中加入鋼筋來(lái)增加強(qiáng)度，味精加到菜里提升味道，石墨烯配合正負(fù)極材料，將儲(chǔ)能功能發(fā)揮更好。

　　相信獲得石墨烯技術(shù)的加持，華為SuperCharge快充性能將會(huì)獲得進(jìn)一步的提升。據(jù)李陽(yáng)興博士透露，華為快充電池已經(jīng)商用，并將于今年12月底正式對(duì)外發(fā)布超級(jí)快充手機(jī)。非常值得期待。

　　PS.此前國(guó)內(nèi)廠商發(fā)布的石墨烯移動(dòng)電源就號(hào)稱可在滿足5C條件（1000mAh的電池可以用5A來(lái)充電，這就叫5c充電，如果是2200mAh電池，最大可以用11A充電）下，實(shí)現(xiàn)15分鐘內(nèi)快速充放電。

　　華為SuperCharge技術(shù)究竟如何？

　　作為全球智能手機(jī)出貨前三的智能手機(jī)廠商，華為今年在高端智能手機(jī)市場(chǎng)表現(xiàn)出色，P9、Mate 9系列都取得了不錯(cuò)的成績(jī)和口碑。其中Mate 9就有華為自己的快充技術(shù)SuperCharge加持。

　　資料顯示，華為SuperCharge動(dòng)態(tài)充電電壓超級(jí)快充技術(shù)，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。也就是說(shuō)華為SuperCharge最大輸出功率可達(dá)25W。華為稱配備4000mAh電池的Mate 9 30分鐘就可充滿58%，充電速度比華為Mate 8提升50%。可以說(shuō)這樣的表現(xiàn)確實(shí)是非常出色的。

　　那么華為SuperCharge快充技術(shù)與其他家的快充技術(shù)相比又如何呢？

　　高通QC3.0是在之前QC2.0的基礎(chǔ)上演進(jìn)的新規(guī)范，增加了一個(gè)“最佳電壓智能調(diào)節(jié)”（Intelligent Negotiation for Optimum Voltage，INOV）算法，可以以200mV為一個(gè)臺(tái)階進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，提供從5V到20V電壓的靈活選擇，最大輸出功率在25W左右。這樣手機(jī)可以在不同充電階段，獲得恰到好處的電壓，達(dá)到預(yù)期的充電電流，使得電量損失最小化。也就是說(shuō)，QC3.0可以在任意時(shí)刻實(shí)現(xiàn)最佳傳輸功率，實(shí)現(xiàn)充電效率最大化，并改善發(fā)熱情況。

　　高通官方宣稱，QC3.0充電效率比QC1.0提高1倍，比QC2.0的提高了38%，是普通充電技術(shù)的4倍，能在大約35分鐘內(nèi)將一部典型的手機(jī)（大概3000mAh電池）從零電量充電到80%！

　　今年5月30日，聯(lián)發(fā)科技推出最新一代快速充電解決方案Pump Express 3.0快充方案，號(hào)稱僅需20分鐘就能將智能手機(jī)的電池從零充到70%，速度幾乎是目前市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)方案的兩倍，并且比傳統(tǒng)的充電技術(shù)快了五倍之多。通過(guò)Pump Express 3.0，使用者只要充電五分鐘，手機(jī)就能夠通話長(zhǎng)達(dá)四小時(shí)。聯(lián)發(fā)科表示將最先應(yīng)用在將量產(chǎn)的Helio P20產(chǎn)品上。雖然聯(lián)發(fā)科并未公布Pump Express 3.0詳細(xì)的功率和電流電壓數(shù)據(jù)，不過(guò)聯(lián)發(fā)科表示電壓會(huì)根據(jù)需求進(jìn)行自定義，包括9V/11V/30V。顯然相比之前的9V/2A（18W）的Pump Express 2.0要強(qiáng)很多。

　　德州儀器的MaxCharge技術(shù)也很有特色，其MaxCharge快充技術(shù)可將輸入電流最高提升到5A，同時(shí)輸入電壓最高也可達(dá)14V（最低為3.9V）。向下兼容高通QC 2.0的9V、12V兩檔電壓，對(duì)聯(lián)發(fā)科Pump Express Plus的7V、9V、12V也可支持。與現(xiàn)有充電器相比，可將充電時(shí)間減少一半以上，最高可將充電時(shí)間減少60%。不過(guò)鑒于德州儀器已經(jīng)退出了消費(fèi)類(lèi)市場(chǎng)，所以這款方案可能很難被用于手機(jī)或移動(dòng)電源上。

　　至于OPPO的VOOC，是一種低電壓高電流的充電技術(shù)，相比傳統(tǒng)充電速度提升4倍。其主要是在手機(jī)的電池和接口上做文章，它的電池比普通電池多增加了 4 個(gè)觸點(diǎn)，電池接口上也增加到了 7 個(gè) pin 接口。OPPO 閃充的方式是就好比在水池中多放了幾條水管一起注水，所以這就需要更大的電流，但是電壓就會(huì)相對(duì)降低。充電效率方面，30分鐘可以充到3000mAh電池的75%。而OPPO最新推出的VOOC超級(jí)閃充依然采用低壓快充方案，不過(guò)采用了全新的低壓脈沖算法，它能對(duì)充電電流進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)控，讓電能安全的輸送到電池。

　　從功率方面來(lái)看，華為的SuperCharge快充性能已經(jīng)達(dá)到了和高通QC3.0相近的水平。從上面公布充電時(shí)間與充電速度來(lái)看，聯(lián)發(fā)科的Pump Express 3.0快充方案似乎更具優(yōu)勢(shì)，SuperCharge、QC3.0、VOOC則比較相近。不管怎么說(shuō)，華為第一代的SuperCharge技術(shù)出來(lái)，就能達(dá)到夠與目前市場(chǎng)上的主流快速技術(shù)相近的水準(zhǔn)，可謂是表現(xiàn)非常不錯(cuò)。