華為P10也鼓吹的“快速充電” 向消費者隱瞞了多少真相-科工力量

2月26日，華為在西班牙巴塞羅那召開發佈會，正式發佈了旗下的新機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，華為是國內為數不多的幾家在品牌建設上取得成功，並使自家手機獲得品牌認同和品牌溢價的廠商。關於P10的具體特性，華為的發佈會和宣傳資料中已經有詳細的介紹，相信P10會是一款在商業上取得成功的手機。

在宣傳資料中，華為和眾多手機廠商一樣，也將快速充電作為自家手機的亮點之一，近年來，手機廠商紛紛將快速充電作為宣傳的亮點之一，“充電5分鐘，通話兩小時”更是成為某手機品牌的廣告宣傳，但快速充電這個概念，卻一直缺少充分的説明和澄清。

越來越多手機廠商開始鼓吹快速充電

隨着智能手機越來越同質化，越來越多的手機廠商將快速充電作為差異化競爭的殺手鐧，IC設計廠商和手機廠商紛紛推出了各自的快速充電解決方案，在MWC 2016上，OPPO亮出了一項被一些媒體譽為“黑科技”的VOOC超級閃充，其最大的特點是：15分鐘能充滿一部電池容量為2500mAh的手機。

華為旗艦機Mate9也將快速充電作為自己的亮點，其宣傳資料中更是宣稱：改寫“續航”定義。宣傳其Super Charge動態充電電壓超級快充技術，可以實現充電電壓可在3.5-5V之間動態調節，輸出電流最高能達到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奇酷手機發佈會上，周鴻禕提到了奇酷手機的十大“黑科技”。其中就有渦輪閃充技術。360奇酷手機的這一閃充技術可以做到充電10分鐘，通話4小時。而在媒體的報道中更有“360手機N4將採用最新的快充技術，並且能夠做到1小時充滿”的宣傳。

魅族在幾天前宣佈參加MWC2017，在海報上顯示會亮相一款新產品“比快更快”的快充技術，充電速度將比華為Mate 9快2.2倍。

小米的宣傳資料裏也宣稱：小米5採用了高通QC3.0快充技術，充電10分鐘，微信4小時……手機沒電不必焦慮，用補妝的時間充上電，就能再聊4小時微信，看上2部電影。

而最近關於華為P10的媒體報道中也表示，P10系列在滿電量情況下重度使用能用1.3天，同時手機搭配了超級快充，30分鐘可充電50%，使用一整天。

可以説，快速充電已然成為眾多手機廠商追捧的對象，那麼，形形色色的快速充電方案背後的原理究竟是什麼？又會對手機造成怎樣的影響呢？

手機快速充電的實質是提升充電功率

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閃充技術等。但這些快速充電解決方案其實可以分為兩大類，提升充電電壓或提升充電電流。

舉例來説，普通充電器充電時電壓和電流分別為5V、1A-2A，充電功率一般為5W-10W。高通通過調整充電器的輸出電壓和電流，使電壓和電流可以達到9V、2A或12V、1.67A的水平，使充電功率達到18W，以提升電壓的方式實現了快速充電。華為和步步高的做法其實是類似的，都採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20W-25W，從而實現各自手機廣告宣傳中的快速充電。

採取增大電壓或增大電流快速充電的做法，確實也要做一些技術改造，比如，普通手機的microUSB只能夠承受2A的電流，為了實現4A-5A電流的快速充電，就必須對充電藉口和電路板線路都要進行改造，但這種小改造的技術含金量相對有限，並沒有一些廠商所宣揚的那麼神奇。

目前，在廠商的宣傳中，原理非常簡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，把部分消費者忽悠到一愣一愣的。增加充電功率實現快速充電的簡單做法在各種宣傳包裝下，使一些不明所以的消費者覺得快速充電儼然成為了黑科技……

廠商在將快速充電作為宣傳亮點，卻對獲得快速充電的特性而付出的代價閉口不談。其實，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。

快速充電與長續航不可兼得

目前，搭載鋰電池的智能手機最飽受詬病的就是續航有限，一天一充、一天兩充非常影響用户體驗，然而目前各大廠的手機越做越薄，那麼在體積有限的情況下，如何使手機續航儘可能的長呢？

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的青睞。不過，受限於技術，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，在不改變正極和負極材料的情況下，這已經是目前技術的極限了。

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的重量，單位為W/kg），就必須用更多導電劑；要獲得更高的能量密度，就必須用更多的活性物質。而手機搭載的鋰離子電池的空間是有限的，這就會導致導電劑用的多，自然減少了活性物質的用量，進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，最簡單的思路就是採用薄電極並多加導電劑，但這會導致能量密度的損失。採用新材料也是一個選擇，比如選用鈦酸鋰材料作為負極，鈦酸鋰材料具有結構穩定、安全的優點，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，而且由於鈦的價格不菲，這種電池的性價比相對有限。

總之，以現在的技術而言，要想同時實現高功率密度和高能量密度，本身就是不現實的，這也是很多強調快速充電的廠商，往往對電池的能量密度三緘其口的原因。

向消費者隱瞞的真相

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化，並尋找一個平衡點，實現能量密度、功率密度、安全、壽命和成本平衡，而手機廠商則根據電池的特性制定自己的快速充電方案。實事求是的説，現在手機廠商所宣傳的快速充電，其實質都是以鋰離子電池的能量密度、安全、壽命或成本為代價的。

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現革命性突破，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，也許是出於其他一些因素的考慮，很多智能手機都沒有搭載庫侖計。什麼是庫侖計呢？庫侖是電量單位，1庫侖=1安培·秒，庫侖計則是用來測定電量。

由於智能手機沒有搭載庫侖計，這就導致在檢測電池電量的過程中，大多采用測量電壓的方式測定充電和放電程度，這會導致電池的電量顯示實際上只是一個電池實時電壓的換算關係，而並非真實充入電池中的電量。

在此情形下，如果採用提高電壓的方式快速充電，雖然表明上看起來由於較高的充電電壓而顯示出較高的手機電量，但實際上，能充入多少電能一方面取決於充電功率，另一方面也取決於電池內的化學擴散反應速率，因為充電本質上是把電能轉變為電池的化學能，如果化學擴散反應跟不上，雖然手機表面上顯示出有較高的電量，但實際上並沒有衝進那麼多電能。而且相對較高的電壓充電還會帶來一定安全風險。

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

正是因此，電池廠商往往出於安全和經久耐用方面的考慮，專門設計電路卡死了充電電流的上限，本質上就是限制大電流充電——因為這種做法不僅具有一定風險，還會損害電池壽命。

因此，對於快速充電，應該辯證的來看，不宜過度追捧，“充電5分鐘，通話兩小時”確實能方便人民的生活，但一些廠商通過這種宣傳贏得消費者青睞攫取鉅額利益的同時，對快速充電的優點大書特書，對付出的代價顧左右而言他，這顯然不是真誠的態度。

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