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当前智能手机市场上，快速充电早已不是新鲜词，高功率快充更是逐步普及。
小米、OPPO、vivo、华为都已经实现了60W以上功率的有线快充，半个小时左右就能充满，手机充电彻底和长时间等待说再见。从2020年年中开始，100W以上大功率快充进入市场，更是将充电时长缩短到了十多分钟。高功率无线快充的出现，使快速补能不再和线缆强制绑定。
小米是近几年来推动充电技术进步最努力的厂商之一，更高充电效率的33W快充、单电芯5000mAh电池、67W快充下放至千元级手机、首批120W有线快充、首款67W无线快充，都出现在我们能买到的小米手机产品上。无论国内国际，这家厂商的充电体验始终走在最前沿。
现在，小米带来了200W有线快充和120W无线快充，可分别在8分钟和15分钟内将手机显示电量从0%充至100%。又一次大提升后，小米付出了哪些努力？安全和体验如何保障？什么时候将正式面世？雷科技和小米充电技术研发工程师们进行了一次深入访谈，答案逐渐浮出水面。
速度和安全我全都要
我们一直都在倡导安全用电，它将紧密关系到我们的人身和财产。从120W提升到200W，从15分钟压缩到8分钟，看起来只是数字上的变化，但为了保证良好的散热性能和电气稳定性，背后是充电器、线缆、端口、主板、电池等整套充电系统的变化。
工程师自信地表示，这套小米深度自研的200W充电技术肯定安全。
首先是经历了很长的研发周期进行验证，从充电器到手机主板的整套系统具备高达40重的主动安全防护措施，涉及温度、电压、电流、协议等方面。其次，主板上有独立MCU控制充电状态，一旦发生异常就会快速切断快充。接口引入耐腐蚀的铑钌合金，也有过温保护检测电路。
小米还为200W快充定制了放电倍率达到10C的石墨烯基设计新型电池，首次采用快离子环负极石墨，实现保护电池安全快充的特性。为实现小米11 Pro级别轻薄机身而定制化学体系，在极片上做了优化，达到能量密度和体积重量的平衡，手机上也有其他技术手段进行补充。
至于这块电池是否耐用，工程师称其有稳定性更高的正负极，电解液也是专门设计的，材料保护做到了“极致”。目前已经做到了800次循环后还能有80%寿命，因此长期使用后还有不错的续航能力，研发团队至今仍在不断改进生产技术和手机耗电算法，以进一步提升电池寿命。
手机一侧发生变化的不只是主板。小米这次使用了分散在主板和小板的三颗并联的电荷泵，实现充电效率和散热平衡，底层算法相应优化再加上利用整机散热系统，标准充电速度可以达到10~15分钟左右，而200W体感温度会保持在和120W相当的水平，除了更快再无其他变化。
向上来到线缆和接口，200W充电标配的充电线从此前120W的6A规格升级到10A，同时有着更低的电阻不容易发热。Type-C接口使用的铑钌电镀在安全之外，还将电流规格从之前的10A提升到15A，抗磨抗氧化性能都有提升，换句话说，长期使用后也能保持较好的体验。
功率提升近一倍，但小米200W快充的充电器体积并没有明显变化，这也和近两年高端手机充电器热捧的氮化镓技术离不开关系：充电器内部开关频率比120W高了一倍，同时储能器件尺寸可以小很多，绕线变压器换成了更小的平面变压器，提升效率的同时让出了散热空间。
大功率手机充电器是否会让限制较多的学校宿舍跳闸？关于这个略显无厘头但的确关系到学生用户体验的问题，工程师们也给到了“定心丸”：充电器峰值功率为200W，达不到大多数学校跳闸限定的2000W阈值，充电速度快很少会长时间占用太多功率。
在安全和速度上两手都要抓的200W充电，何时才会正式进入市场呢？工程师坦然表示可以期待，此前的120W是经历了2019年2月首曝、2020年8月上市的过程，大约花了一年多的周期，相信200W将不会让消费者们等得太久。
不只是充电技术本身
在充电技术之外的领域，我们也看到了小米为改善手机充电速度和体验所做的一系列投入。
高性价比的“全球通”充电器
上文提到，小米为实现200W充电大量采用新型充电器元件，工程师却认为依旧能“更具性价比”：整套技术全都是自主研发，早期开发阶段就从BOM选型到材料都进行成本管控。制程到工艺全在推行自动化，能控制成本还能提高一致性，目前自动化率已达85%而今年目标是90%。
全球市场是小米销售增长的重要组成部分，因此做了较好的国际标准兼容，支持100V~240V宽电压，小米11匹配的充电头则在30多个国家通过了认证，当然不同地区有不同的插头形状。工程师自豪的表示，小米从33W版本开始就提供20V档位，让笔记本也能用手机充电器补能。
另一个价值在于不同品牌间的兼容性，虽然不是快充最主流的C to C而是修改USB-A接口，但小米也支持PD、PPS这些通用协议可开启18W或更高的快充，只是出于安全会控制第三方产品的功率。国家推动的融合快充协议在5月28号有进展，今后手机快充兼容表现会更好。
200W远不是终点
小米在无线快充上有着不输于有线快充的投入，这次的120W无线快充就对无线线圈使用新的多股绕线，对纳米晶屏蔽材料也有优化，并延续了67W无线充时引入的小米独有的30V架构提升效率。不过，近期公开的无线充电法规意见征求稿，开始让人担心技术进步是否会受限。
工程师认为，无线充电技术得到规范是好事，可以督促第三方配件提升质量，提升安全和用户体验。同时，现阶段还是意见征求稿，工信部正在和小米华为等企业进行交流，探讨什么样的功率才是更加适合的上限，政策落地后小米将会遵守要求。
综合行业内多家企业的看法，各方认为不大于200W，是适合无线充电技术的上限标准。工程师个人表示，相比起限制总功率，限制无线充电设备的辐射量，或是更能有效达成安全和其他目的的手段。就工程师角度而言，对技术的探索是不会停下来的。
回到有线快充，技术上限正在又一次刷新。USB-IF在刚刚过去的5月，发布了能达到240W功率的PD快充草稿技术规范，因此包括芯片、电池和充电器、数据线、接口在内，手机充电还有更多前景可以探索。工程师也认为，手机电池倍率有望做到10C以上。
全无线手机即将到来？
提到小米技术投入时，工程师显得颇为骄傲。充电相关团队已经遍布小米的北京、上海、南京、深圳四个研发中心，涉及主板基带电池结构散热等等，2017年中各团队抽调组成专家组然后2018年开始发力，无线充电进步幅度最大，从MIX2S的7.5W来到了今天的80W和120W。
他还表示，小米做了大量技术储备去“战未来”。此前演示的隔空充电就是非常前沿的技术，小米现阶段做到了技术demo，而它的复杂度难度都不是现在的无线充电可以比拟的。工程师认为，需要有一个随时随处可以无线充电的生态，才能让无线充电替代有线，不过未来一两年或有正式上市的无充电口手机。
快充普及化成行业新方向
电荷泵、双电芯、氮化镓……充电技术发生的进步其实并不比手机其他部分来的小，甚至可以说悄然间完成了一次变革。刷牙洗脸、一顿便餐乃至一场游戏的时间，就能让大容量电池充满，大幅缓解手机高强度使用后产生的续航焦虑，还是每一个普通人都能享受的技术进步。
小米走得相对更远，不过从实际产品来看其他厂商有可能在数个月内达成相似的体验，全行业似乎又回到了同一起跑线上。接下来才是考验耐力的时刻，如何持续、稳定、平等地为大众提供手机快充，将是构成各品牌全产品线竞争力的重要环节。
Redmi Note 10 Pro将67W快充和5000mAh电池，从高端直接下放到千元级别，意味着充电和电池技术都要在大步前进的前提下，不去占到总成本的更多部分。把握平衡会成为厂商们探索极限时并行的另一条路，2021年小米手机就在兼顾充电体验同时做到轻薄化，让不少人深有体会。
充电时间进入十分钟内以后，手机有线充电接下来还能有多快？无线充电又能怎样带来不止于速度的改观？我们可以静待更多好戏上演。
