С развитието на смартфоните днес бързото зареждане се превърна в почти стандартна конфигурация. В лагера на Android развитието на бързото зареждане е доста популярно.
Докато Apple обмисля въвеждането на 25W бързо зареждане в серията iPhone 13, лагерът на Android вече работи върху 200W бързо зареждане. Компании като Huawei, Oppo, Xiaomi, Vivo и т.н. работят усилено върху функцията за бързо зареждане, от 20 W преди няколко години до 120 W сега.
Важно е да се отбележи, че технологията за бързо зареждане е "системно инженерство". Това означава, че е необходима комбинация от различни аспекти, за да се формира система. Имаме бързи зарядни устройства, зарядни устройства и протокол за зареждане като отделни аспекти на технологията за бързо зареждане.
С развитието на бързото зареждане изглежда има тясно място. Ето първите пет (5) топ тенденции за бързо зареждане на смартфони в момента.
Високият капацитет на зареждане (скорост на зареждане) не е всичко
Преди това имаше впечатление, че щом смартфонът поддържа мощно зареждане, това е всичко. Високата мощност вече не е единствената сила на бързото зареждане. Само за 7 години скоростта на зареждане се увеличи от 20W на 200W и вече е стандарт за повечето смартфони.
Тъй като индустрията работи на 200 W, сега сме на върха на зареждането с висока мощност. Това не означава, че няма да има допълнително увеличение, но увеличението ще бъде бавно. Понастоящем бързото зареждане вече не е само състезание за скорост и опорната точка на индустриалната конкуренция постепенно се измества. Сега ще има битка за подобрение потребителски опит зареждане
Тъй като се фокусирахме върху скоростта, не се фокусирахме твърде много върху опасностите за безопасността на батерията, стареенето на батерията и хаотичните протоколи за зареждане. Сега новото състезание ще бъде в тези области.
Индустрията сега се отдалечава от скоростта на зареждане в някои други области, както ще видим по-долу. От бавно зареждане до бързо зареждане, скоростта на зареждане винаги е била важен обект на конкуренция. Тъй като индустрията навлиза в „ерата след бързото зареждане“, стремежът към скорост не е единственият фокус.
Безопасността при зареждане става все по-важна
Според експерт от индустрията, „без значение как се развива технологията за зареждане, безопасността винаги е основен фактор.“ В ерата на бързото зареждане, бързите скорости на зареждане изискват високоскоростно зареждане и разреждане на батериите, което ускорява скоростта на реакцията на химикалите в батерията. Само скоростта на реакция на полимерните батерии може да поеме по-висок ток. В противен случай големият капацитет и високата скорост ще доведат до повече рискове за сигурността на системата за зареждане на мобилния телефон.
Според потребителското проучване на Anker най-голямото потребителско търсене на зарядни устройства не е по-бързото зареждане. Сега потребителите търсят „по-безопасно зареждане“. Подобряването на безопасността при зареждане включва главно три аспекта:
- Увеличете ефективността на преобразуване с помощта на нови материали
- Контрол на безопасността на батерията с вграден чип за управление на захранването
- Използване на нови технологии, структурни проекти и др. за въвеждане на гаранции за сигурност.
Нови материали са силициево-кислородните анодни батерии и графеновите батерии
Старши инженер във ветеран производител на мобилни телефони каза, че при изследването на нови материали за батерии силициево-кислородните анодни батерии и графеновите батерии са посоката за развитие на индустрията.
Вградени чипове
Повечето производители (както производители на смартфони, така и производители на трети страни) сега използват вграден захранващ чип, за да гарантират безопасността на батерията.
Например, чип за откриване на безопасност на батерията може да следи падането на напрежението в реално време и интелигентно да открие дали батерията има вътрешна повреда. Oppo и Xiaomi имат тази технология. Трета страна производител, Anker, използва чипове за управление на захранването в своето зарядно устройство.
Нови технологии и конструктивно проектиране
Няколко производители вече работят върху нови технологии за осигуряване на по-безопасно бързо зареждане. Имаме разработки в предпазители с ниско съпротивление, електронни превключватели от галиев нитрид (GaN), двойни клетки с вътрешна серия, многослойни защитни батерии и др. Сандвич защитната батерия предпазва батерията от вътрешно късо съединение поради всякакви външни сили, които могат да причинят повреда.
Терминът "сандвич безопасна батерия" се отнася до използването на композитна технология за токоприемник (нов тип композитен материал като матрица), а два слоя алуминий са покрити с най-модерната технология за образуване на сандвич структура с покритие от двете страни на структурата. Всичко това също ще се съдържа в защитен защитен слой на покритието, за да образува петслойна защитна структура.
Тестовете от множество производители показват, че този дизайн е 100% тестван за акупунктура и въздействие. Няма абсолютно никакъв удар върху батерията след удар. Сега виждаме, че се извършва активно развитие на защитата на батерията.
Технологията на батериите се развива
Бързото зареждане е по същество сложно системно инженерство. Тази система включва адаптери за зареждане, кабели, PMIC интегрални схеми за управление на захранването, батерии и много други аспекти. Това далеч не е достатъчно, за да увеличи мощността на захранващия адаптер.
Преди това, поради ограниченията на технологичното развитие, различни производители се фокусираха върху захранващи адаптери, за да увеличат скоростта на зареждане. Въпреки това, тъй като скоростите на бързо зареждане се увеличават до 65 W или дори повече от 100 W, има нужда от развитие. Ако няма развитие, ще имате случаи, когато 100W съвместимо устройство се зарежда с 15W.
Технологията на батерията се превърна в ключов фактор за настоящите скорости на зареждане
Старши експерт в индустрията каза, че следващата голяма промяна в технологията за бързо зареждане вероятно ще бъде технологията на батериите. „Разбира се, технологията на батериите е най-трудна за пробиване. Веднага щом има пробив, ще видим качествени промени в индустрията за зареждане“, казаха експерти от индустрията.
В момента различните производители на мобилни телефони имат различни мощности на батерията. Xiaomi е по-склонна да излезе от измерението на новите материали. През март тази година компанията пусна силициево-кислородни анодни батерии. Oppo обаче реши да въведе AI в управлението на батерията, за да постигне интелигентно зареждане.
Технологията за интелигентно зареждане променя живота на батерията, скоростта на зареждане и температурата
Живот на батерията: След 1500 пълни цикъла на зареждане и разреждане батерията има 80% капацитет. Освен това животът на батерията е 3 пъти по-дълъг от обичайните изисквания на китайските стандарти
Скорост на зареждане: Интелигентно увеличава скоростта на зареждане при определени сценарии на търсене. В режим на голямо търсене скоростта на зареждане на 65-ватовото бързо зарядно устройство може да се увеличи с още 20%. Това ще позволи на устройството да зареди напълно батерията от 4500 mAh за 30 минути
Ефективност на повишаване на температурата: Според различни сценарии на използване, той може интелигентно да предвиди текущото състояние и условията на отопление. Той също така ще адаптира динамично мощността на зареждане и ще постигне баланс между скоростта на зареждане и повишаването на температурата.
"Нормализация" на протокола за бързо зареждане
Както споменахме по-рано, технологията за бързо зареждане на смартфона е системно инженерство. В допълнение към хардуерните продукти като устройства и зарядни устройства, протоколът за зареждане също е част от това. Това определя метода на комуникация между устройството и зарядното устройство.
Днес има пет основни производителя на технологии за бързо зареждане с протоколи за зареждане в индустрията за зареждане на мобилни телефони. Имаме Qualcomm, MediaTek, USB-IF Association, Huawei и Oppo. Докато първите три са публични споразумения, последните две са частни споразумения.
В индустрията за бързо зареждане на смартфони винаги е имало проблем с несъвместимостта на протоколите. Това води само до основно зареждане с ниска мощност между маркови мобилни телефони и зарядни устройства. Освен че засяга скоростта на зареждане на потребителите, несъвместимостта на протокола за зареждане причинява до известна степен загуба на ресурси, увеличавайки риска и разходите за научноизследователска и развойна дейност в частите нагоре и надолу по веригата на индустриалната верига.
Разпознаване на глобални протоколи за таксуване
През май тази година Асоциацията на индустрията за телекомуникационни терминали издаде интегриран стандарт за бързо зареждане „Технически спецификации за бързо зареждане на мобилни терминали“, надявайки се да насърчи оперативната съвместимост на различни производители в споразумението за технология за бързо зареждане. В момента този стандарт се поддържа от производители на терминали и компании доставчици като Huawei, Oppo, Vivo, Xiaomi, Honor, Silica, Rockchip, Lihui Technology, Angbao Electronics и Dianku Networks.
В допълнение, с въвеждането на USB-C и разширяването на протокола за бързо зареждане USB-PD, индустрията започна постепенно да върви към съвместимост. В момента повече производители обявиха съвместимост с PD протокола, включително Apple, Samsung, Lenovo, Anker и други.
Не е трудно да се види, че договорът за ишлеме, който преди беше разделен на отделни пакети, бавно се затваря. Общата тенденция в бъдеще трябва да бъде към единство. Независимо от китайски или глобален, протоколът за таксуване ще бъде унифициран. Това е обща и неизбежна тенденция.
Кабелното зареждане може да бъде заменено с безжично зареждане
В допълнение към горните промени, много експерти от индустрията смятат, че безжичното зареждане получава много внимание. Ако това продължи, може да замени кабелното зареждане.
През последните години, докато непрекъснато подобряват скоростта на зареждане на кабелна светкавица, различни производители също полагат усилия за безжично зареждане на светкавица. Ние разбираме, че от 2018 г. производителите на мобилни телефони, включително Huawei, Xiaomi, Meizu, Oppo и OnePlus, последователно пуснаха флаш решения за безжично зареждане.
В момента пикът е 80W безжично зареждане на светкавица на Xiaomi. Имаме и Oppo 65W AIRVOOC и Meizu 40W вертикално безжично зареждане. Въпреки обещанието за безжично зареждане, все още има някои тесни места, през които трябва да се преодолее.
Тесни места за безжично зареждане
Според източници от индустрията повечето безжични бързи зарядни устройства на пазара могат да зареждат само на къси разстояния от точка до точка. Това има ниска гъвкавост и не е истинска форма на безжично зареждане. Старши инженер каза: „Бъдещото безжично зареждане със светкавица трябва да бъде безконтактно, т.е. когато мобилният телефон навлезе в определен обхват, той може автоматично да се свърже и зареди.“
Също така, по отношение на ефективността на преобразуване, безжичното зареждане има ниска ефективност на преобразуване. Освен това има големи загуби на мощност и сериозно производство на топлина. Това изисква по-високи изисквания за скорост на безжично зареждане и разсейване на топлината от устройството.
OneZero и iFixit изчислиха, че средното безжично зарядно устройство използва 47% повече енергия от зарядно с кабел. Средно 14,26 Wh са необходими за пълно зареждане на мобилен телефон по кабелен метод. Безжичните зарядни устройства изискват средно 21,01 W·h.
Това съобщи директорът за изследване и развитие на иновативни потребителски продукти на Anker Ли Минканг
„Когато скоростта на зареждане се доближи до тази на кабелното зареждане и цената се доближи до обхвата на кабелното зареждане, кабелното зареждане може да бъде заменено с безжично зареждане, но тези технологии ще отнеме известно време, за да преодолеят.“
Заключение
Бързото зареждане на смартфони всъщност е на зрял етап. Това обаче не означава "застой" в увеличаването на скоростта на зареждане. Напротив, това е по-скоро преход от "бързо напред към етапа на джогинг". Това означава, че увеличаването на скоростта все още продължава, но много други критерии вече са на дневен ред. Производителите на мобилни телефони вече няма да обърнат внимание на скоростта. Те ще се фокусират върху сигурността, живота на батерията и други технологии. Освен това ще подобри зареждането на устройствата на потребителите.
