5G時代，隨著性能的增強、應用場景的豐富，手機終端耗電量進一步提升。在電池容量無法大幅增加的情況下，提升快充功率是拯救「電量焦慮症」最直接有效的辦法。7月15日，OPPO發布了新一代125W超級閃充技術，率先進入百瓦快充領域；iQOO宣布將在8月發布的新旗艦手機上應用120W超快閃充技術；小米120W快充手機通過3C認證……一時之間，手機快充領域風起雲湧，掀起一場百瓦級的「軍備競賽」。
OPPO：125W超級閃充，65W無線閃充
在新一代超級閃充發布會上，OPPO發布了125W超級閃充、65W AirVOOC無線閃充技術，隨之亮相的還有50W、110W兩款超級閃充mini適配器。官方稱125W超級閃充技術可以5分鐘將等效4000mAh電池能量的手機充至41%，20分鐘充滿。息屏待機充電時溫度不超過40℃，與上一代SuperVOOC保持一致。
▲OPPO 此次發布4 款超級閃充適配器，分別具有大功率、無線、便攜等特點，面向不同用戶。
▲為等效容量4000mAh 的電池充電時，125W 超級閃充可以5 分鐘充入41% 電量，20 分鐘即可充滿。
資料顯示，OPPO 125W超級閃充採用並聯三電荷泵方案，轉換效率高達98%。適配器輸出20V/6.25A電流，經過三個並聯的電荷泵降壓轉換成10V/12.5A進入電池，每個電荷泵只需要轉換大約42W左右的功率，可以有效避免大電流造成的過載、過熱。電芯規格由3C提升到6C，輸入電流從上一代的6.5A增加到了12.5A，電池工藝由極耳中置升級為多極耳。電芯阻抗進一步降低，有效降低電池充電時的發熱。
▲6C多極耳電芯能承受更大的電流，有效減少發熱。
為保障充電安全，手機端內置的測溫傳感器由原先的4顆增加到10顆，可以實時地監測充電情況，充電時機身最高溫度不超過40℃。兼容性方面，支持125W超級閃充的手機可以向下兼容27W PD、18W QC、30W PPS等方案；適配器端採用USB- C輸出接口，除了兼容OPPO自家的閃充方案外還支持125W PPS、36WQC。
65W AirVOOC無線閃充延續了此前的隔離型電荷泵充電方式，能夠用5分鐘將等效4000mAh電池能量充至 31%，30分鐘即可充滿。在此前40W無線閃充技術基礎上，65W AirVOOC無線閃充還增加了一套功率通路，採用雙無線充電引擎架構，大幅提升充電效率，從發射到接收的效率達到88%。為了更好地散熱，充電器內部還加入了半導體製冷器，將手機背部的熱量傳導到無線底座的風道區域並吹出，最終實現不超過39℃的機身溫度。
▲新一代超級閃充適配器除了支持過去的SuperVOOC 方案外，還兼容PD、QC、FPS 等方案。
iQOO：120W超快閃充量產化
7月13日，vivo旗下子品牌iQOO宣布120W FlashCharge超快閃充即將量產，該技術基於20V/6A的充電方案，綜合考量了能量轉化、溫升控制、充電安全、器材兼容性等多個關鍵因素，將充電轉化率由過去的97%提升至 98.5%。
從iQOO公布的技術細節看，120W FlashCharge超快閃充加入了雙電荷泵技
術，電流進入手機後分為雙路20V/3A，各自經過電荷泵分壓後輸出10V/6A，最後合併成10V/12A對串聯組成的高壓直充電池組進行高壓直充。為達到超大倍率充電性能需求，iQOO將採用6C電芯，電池內部採用了MTW陣列極耳結構，有效降低電芯阻抗，大倍率充電也不會產生高熱量，讓整個系統得以長時間大功率運行。
▲雙電荷泵技術帶來了出色的充電轉換效率
充電安全方面，充電器內置兩顆溫度傳感器，並通過數據線將充電器溫度信息
傳輸到手機上，手機上會根據充電器溫度控制充電功率；手機端則採用了由多層石墨、液冷均熱構成的超導VC液冷散熱系統，確保使用過程安全低溫。
▲長時間運行遊戲或者邊充邊玩時，超導VC液冷散熱系統帶來更高的散熱效率。
百瓦級快充的黑科技
除了OPPO和iQOO，其他手機廠商也看準百瓦級快充領域，動作頻頻。近日，一款型號為M2007J1SC的小米新品3C認證信息顯示，它最高配備20V/6A的充電適配器，意味著這款新品很可能將支持最高120W的充電功率。這些信息表明，百瓦級快充技術已經進入成熟可量產的前期，將很快量產商用。
從OPPO、iQOO已經公布的資料看，新的快充技術都應用到了電荷泵技術，利用電容作為儲能元件轉換電壓電流來提高充電功率。略有不同的是，iQOO採用的是雙電荷泵技術，通過兩顆並聯的獨立充電晶片，將20V/6A的電流轉化為5V/12A的電流，從而降低通路上的阻抗，提升整體充電的轉化率。OPPO則採用並聯三電荷泵方案，適配器輸出的20V/6.25A經過三電荷泵降壓轉換成10V/12.5A進入電池，每個電荷泵只需轉換20V/2.1A的功率，有效地避免了大電流造成的電荷泵過載、過熱。
「高電壓、大電流」方案對電芯負荷能力提出了更高要求。過去的電芯大多只能支持最大4A~6A的電流輸入，現在輸入12A的電流，就需要電芯具有過去的2~3倍的負荷能力。此次iQOO和OPPO均採用了6C規格電芯，單顆就可承受12A的最大輸入電流，是手機行業技術的又一次革新。同時，多極耳MTW技術的加入讓整個充電過程變得更穩定安全。普通的電芯由「正極+隔膜+負極」組成一層，連續卷繞而成，整個結構僅有正、負兩個極耳；多極耳MTW電芯的每一個卷繞層都探出了正、負極耳，相當於載電芯內部做了多次並聯，大幅降低正負極片的電阻，從而降低整個電芯的阻抗，從源頭控制了電池發熱。
▲充電器內部擁有兩顆獨立的溫控感應晶片，可根據充電環境智能調整電壓、電流。
此外，GaN（氮化鎵）技術幾乎成了大功率快充充電器的共同選擇。2019年10月，OPPO發布的Reno Ace標配的65W超級閃充的充電器，就使用了GaN（氮化鎵）技術，OPPO也成為全球第一個在手機充電器中導入GaN技術的廠商。小米、華為和許多第三方配件廠商也都紛紛推出GaN充電器。作為第三代半導體材料，GaN具備電阻低，電導損耗小，開關頻率高等特性，應用在充電器上不僅能夠縮減體積重量，提高充電效率，工作時發熱量也會更低，使大功率充電更安全。
▲GaN 材料降低了傳導損耗，提升轉化效率，電源適配器可以做得更小。
寫在最後：解決5G痛點
眾所周知，由於射頻模塊元器件、天線的增加，5G手機的功耗會比4G手機大得多，所以5G手機更需要大電池加快充來保證續航能力。面對用戶的長續航需求和手機便攜性的矛盾，手機配備5000mAh的大電池幾乎已經達到了極限，更高功率的快充技術使得同樣時間內能夠充入更多的電量，有助於緩解用戶的電池容量焦慮症。
隨著快充功率的大幅提升，新的問題隨之而來。手機上使用的電池絕大多數是鋰離子電池，電池實際容量大小由電解液中的鋰離子數量決定，即使正常使用，鋰離子也會自行脫離陽極，逐漸老化，但老化的速度較慢。在快速充電的過程中，電池溫度過高、電流過大都會加劇電池老化的速度。相比過去，百瓦快充的大電流加快鋰離子聚合物內部的電荷在電極之間的流動速度，加速了電極老化的過程，從而減少了電池的使用壽命。從OPPO和iQOO的方案中可以看到，百瓦大功率的快充比以往更加注重充電過程中手機和充電器的溫度，用戶在使用時同樣也要注意安全，認準手機對應品牌和經過認證的第三方廠商的產品。