1973年,全球第一部手機摩托羅拉DynaTAC 8000X亮相,重量接近1kg一半都是電池,充電十小時,卻只能通話半小時。
今年6月,面向大眾群體的5G手機OPPO Reno4 Pro發(fā)布,僅172g,卻能“充電5分鐘,刷劇4小時”。
消費者體驗顛覆背后,續(xù)航充電技術迅猛發(fā)展,居功至偉。
除了早些年的電池變革外,實際上,對于充電速度提高的核心貢獻,主要還是發(fā)生在近六年內:自2014年OPPO開啟快充后,安卓系手機廠商持續(xù)發(fā)力快充,將2014年前的2.5W、5W的充電效率,逐步拉升到當下65W的充電速度。開篇所提的Reno4系列,就是這一速度的典型代表。
從進化速度來看,這六年間,有線充電發(fā)展每年以10W左右的平均速度進化,發(fā)展至此,容易讓人誤解是否充電已逐步觸及瓶頸,過了迅猛增長期。但這兩天頭部廠商動作正顛覆了這一認知:
7月15日,OPPO 125W超級閃充亮相,有線充電速度躍升,與之一起走出實驗室的,還有同樣提速的65W AirVOOC和兼具便攜的50W超閃餅干充電器、110W超閃mini充電器。此外,vivo、小米、realme也幾乎在同一時間官宣旗下百瓦有線充電技術,并先后通過微博暗示即將在不久后商用,爭搶充電“新速度”的大戰(zhàn)已一觸即發(fā)。
雖然場景布局不及OPPO,但vivo、小米官宣了其百瓦有線充電效果至少在充電時間上不弱于OPPO。這也就是說,百瓦快充已經有望成為手機行業(yè)充電“新常態(tài)”,這也讓2020年成為手機快充發(fā)展史上一個特殊的存在:以“飛躍”來說也不過分。
為何手機廠商們突然不謀而合,在充電提速上如此激進?
5G高耗電,再破需求天花板
早有研究表明,5G終端耗電飆升。
首先,5G通信本身所要求的Massive MIMO技術,會增加天線、功率放大器數量,這直接增加功耗,在5G發(fā)展初期,當基站網絡覆蓋不足時,頻繁搜索信號會進一步加劇這一問題。
小米中國區(qū)總裁盧偉冰也曾在微博中提到,如果5G旗艦手機5G網絡全開,功耗將會高出4G手機約20%。
不止如此,為了發(fā)揮5G高帶寬低延時的特性,手機在芯片、屏幕等硬件方面也需要做相應升級,這一進步提升了功耗。以屏幕為例,據CSDN數據,當屏幕以2560X1440(577ppi)的分辨率運行時屏幕功耗為10.247W,相比1280X720(144ppi)分辨率功耗高出87.3%。
正是基于這種考慮,手機廠商們紛紛在5G旗艦手機上升級充電速度。如小米10 Pro、華為Mate X上分別支持了50W、55W有線快充;耗電量更高的5G電競手機黑鯊3不惜成本搭載65W快充。而對于充電技術積累更深的OPPO,則將65W SuperVOOC全面鋪開,在Ace系列、Find X2、Reno4系列上全線標配,使65W走入民間。
65W對于當下5G手機確實夠用。但放眼5G未來卻還遠遠不夠,因為目前5G應用發(fā)展還處于初期,5G應用生態(tài)仍待破繭而出,當AR、VR、云游戲等高功耗應用真正跑起來時,手機軟硬件才開始長時間、滿負荷運轉,這時耗電量將激增。但這才是5G成熟后的消費者手機使用的常態(tài)。
5G萬物互融場景也必須納入考量。除了通訊外,手機連接的可穿戴設備、日常消費電子設備數量都將增多,光手機保持藍牙開啟狀態(tài)一項,就需要消耗更多電量,同時很多應用還需要頻繁調用GPS支持。據研究顯示,僅來自于GPS芯片的計算工作和加速劑陀螺儀等的支持工作功耗也在50mW左右。
回望歷史,快充迅猛發(fā)展正始于4G,這并非巧合,通信換代賦能手機應用的同時,也讓手機耗能痛點更加明顯,解決痛點是快充的生命之源。而這次5G新場景、新痛點來臨,也將為快充的第二次生命。
速度陡增下,難度陡增
從今天OPPO閃充發(fā)布會上實測來看,125W超級閃充效率之高再次顛覆認知。
但實際上,充電速度的增加并非表面上那么簡單,一方面是技術方案本身如何達到更高速率,另一方面是,以走出實驗室為標準,速度背后還有多個緊箍咒,安全、溫度控制都必不可少。
從技術方案來看,無論是目前的高電壓方案,還是高電流方案,都已經達到目前電池可承受能力的上限。想提升速率,必須對電池和方案本身再做思考。
從OPPO、vivo百瓦充電方案來看,6C電池的引入解決了第一個問題。相較于此前的3C電池,6C電池本身可承受最大電流翻番,這一如當時OPPO首次將GaN商用一樣,采用關鍵元件,打破門檻成為了速率提升的“敲門磚”。
但電池引入并不能解決所有問題,快充是一個從充電頭、充電線、手機端的整體系統(tǒng)問題,歸根結底還是看各家具體設計思路。
以OPPO為例,延續(xù)此前直充串聯雙電芯方案,再做創(chuàng)新,在雙6C電池基礎上采用多極耳技術,讓極耳幾乎無處不在,電荷的運動路徑成倍的縮短,進一步降低電芯阻抗;與此同時,為達成最高效率,采用轉換效率高達98%的并聯三電荷泵方案,將適配器輸出的20V 6.25A功率降壓轉換成10V 12.5A進入電池。
OPPO這一方案的好處還在于,每個電荷泵只需要轉換大約42W左右的功率,有效避免了大電流造成的電荷泵過載、過熱的情況。
說到發(fā)熱,這一從技術原理就難以回避的充電大難題,在功率上升到百瓦以上,更加凸顯出來,這也是消費者使用感受的關鍵考量。如果溫度超過40度,消費者會在充電中明顯感覺到燙手,這樣體驗就無從談起。
在發(fā)布會上OPPO首席閃充科學家張加亮提到,如果在實驗室環(huán)境中適當放開溫控,OPPO閃充技術可以實現最快13分鐘充滿,但OPPO嚴控溫度,在原有的4顆溫度傳感器基礎上又新增了10顆溫度傳感器,隨時雙向通訊調節(jié)電壓電流以控制發(fā)熱,最終在全程不超40度的溫控,依舊做到了20分鐘完全充滿。
實際上,OPPO獨特的直充雙電芯底層方案,也為其提升AirVOOC速度建立了大前提。這次OPPO就采用了將40W線圈和25W線圈并聯的方式達成了從40W無線充電向65W無線充電的躍升,使得無線達成了媲美有線的速度,而且手機溫度不到40度。
無線上的提速,實際上破解了無線充電“慢”的原罪,實際上達成了消費者更多場景下碎片化時間的利用,比如開車時、機場候機時,讓充電面向未來再走一步。
發(fā)布會上張加亮甚至透露了OPPO還有單線圈無線方案,并不排除未來將220V交流電直接轉換成磁能以達成更高無線充電速率。
因時而變,充電沒有天花板
充電,作為與移動設備與生俱來的問題,是消費者體驗的剛需。它不消失也不存在天花板,只有暫時的滿足,與科技發(fā)展程度密切相關。
比如在快充出現之前,消費者雖然深感充電時長之痛苦,卻習慣于隨身攜帶充電寶。直到OPPO R7“充電5分鐘,通話2小時”改變了人們對于充電的認知。
當然這也要得益于廠商敢于獨立思考,搶先打破思維上的天花板。這在當時,就像OPPO敢于打破高通、聯發(fā)科所壟斷的共通性高壓低電流方案,開創(chuàng)低壓高電流解決方案。
再比如當行業(yè)普遍基于單電芯快充思考遭遇又一次天花板時,消費者似乎也習慣于停留于30W以下的充電速度,但當OPPO敢于打破慣性率先采用雙電芯方案,將充電速率翻番時,消費者習慣又再次改變。來自Ace用戶數據顯示,相較于以往的晚上充電,碎片化充電已經成為新習慣,這種用了就回不去誕生了新需求。
如今面對5G未來更大的變化,充電科技再次先行,讓技術驅動需求更加明顯。速度之外,兼容、超小充電頭方向的努力也是其一。
可以預見的是,未來隨著5G萬物互融的展開,每個消費者身邊的電子產品都將指數增長。那時,不止是電量有焦慮,倘若還以現在每個電器一個原裝充電頭,那紛繁復雜地充電頭管理也將成為新痛點。
像OPPO 50W超閃餅干充電器、110W超閃mini充電器這樣可以同時為其它電器提供高速率充電的便攜設備,無疑將讓“一頭充所有”、“一頭走天下”成為新習慣。
充電雖然是個老議題,但只要消費者需要手機一天,這一技術都將獲得持續(xù)生命力。對于手機廠商來說,讓“消費者充電更輕松”這一使命,值得長期思考。
5G時代是技術驅動需求的時代,5G更高速率,更大數據量的交互,以及面向5G的更多基礎技術的長足進步,將為更多新技術,新體驗的誕生帶來更為巨大的想象空間,原本4G時代似乎已經到頂的創(chuàng)新能力,將在5G時代的環(huán)境之下再次破圖,煥發(fā)新的生機。
關鍵詞: 手機充電