С развитием смартфонов сегодня скорая зарядка стала почти стандартной конфигурацией. В лагере Android развитие быстрой зарядки достаточно популярно.
Пока Apple думает о вводе быстрой зарядки мощностью 25 Вт на серии iPhone 13, лагерь Android уже работает над быстрой зарядкой на 200 Вт. Такие, как Huawei, Oppo, Xiaomi, Vivo и т.д., упорно работают над функцией быстрой зарядки – от 20 Вт несколько лет назад до 120 Вт сейчас.
Важно отметить, что технология быстрой зарядки – это «системная инженерия». Это означает, что для формирования системы требуется комбинация разных аспектов. У нас есть устройства быстрой зарядки, зарядные устройства и протокол зарядки как отдельные аспекты технологии быстрой зарядки.
С развитием быстрой зарядки, похоже, будет узкое место. Вот первые пять (5) основных тенденций в области быстрой зарядки смартфонов на данный момент.
Высокая мощность зарядки (скорость зарядки) – это далеко не все
Раньше было такое впечатление, что как только смартфон поддерживает мощную зарядку, это все. Высокая мощность уже не единственная силовая точка для быстрой зарядки. Всего за 7 лет скорость зарядки выросла с 20 Вт до 200 Вт, и теперь это стандарт для большинства смартфонов.
Так как промышленность работает на 200 Вт, мы сейчас на пике зарядки высокой мощности. Это не значит, что увеличения больше не будет, но увеличение будет медленным. Сейчас быстрая зарядка – это уже не просто гонка скорости, а опорная точка промышленной конкуренции постепенно смещается. Теперь будет происходить схватка за улучшение пользовательского опыта заряжание.
Поскольку мы сосредоточили свое внимание на скорости, не слишком много сосредотачивались на опасности безопасности аккумулятора, старении батареи и хаотических протоколах зарядки. Теперь новый конкурс будет в этих областях.
Сейчас отрасль отходит от скорости зарядки в некоторые другие области, как мы увидим ниже. От медленной зарядки до быстрой зарядки скорость зарядки всегда была важным предметом конкуренции. Поскольку отрасль вступает в "эру после быстрой зарядки", поиск скорости не является единственным акцентом.
Безопасность зарядки становится все более важной
По словам отраслевого эксперта "Независимо от того, как развивается технология зарядки, безопасность всегда является главным фактором". В эру быстрой зарядки большие зарядные скорости требуют высокоскоростной зарядки и разрядки аккумуляторов, что ускоряет скорость реакции химических веществ внутри аккумулятора. Только быстрота реакции полимерных батарей может принимать больший ток. В противном случае большая емкость и высокая скорость повлекут за собой больше рисков для безопасности системы зарядки мобильного телефона.
Согласно исследованиям потребителей Anker, главными проблемами спроса потребителей на зарядные устройства является не более быстрая зарядка. Сейчас пользователи ищут более «безопасную зарядку». Улучшение безопасности зарядки в основном включает три аспекта:
- Повысить эффективность преобразования с помощью новых материалов
- Контроль безопасности аккумулятора с помощью встроенного чипа управления питанием
- Использование новых технологий, конструкций и т.д. для ввода гарантий безопасности.
Новые материалы – это кремний-кислородные анодные батареи и графеновые батареи.
Старший инженер ветерана-производителя мобильных телефонов сказал, что при исследовании новых материалов для аккумуляторов силиконово-кислородные анодные батареи и графеновые батареи направлены на развитие промышленности.
Встроенные чипы
Большинство производителей (как производителей смартфонов, так и сторонних производителей) теперь используют встроенный чип питания для обеспечения безопасности батареи.
Например, микросхема обнаружения безопасности батареи может контролировать падение напряжения в режиме реального времени и интеллектуально обнаруживать, имеет ли батарея внутренние повреждения. Oppo и Xiaomi имеют такую технологию. Посторонний производитель, Anker, использует чипы управления питанием в своем зарядном устройстве.
Новые технологии и дизайн конструкции
Несколько производителей уже работают над новыми технологиями, чтобы обеспечить более безопасную быструю зарядку. У нас есть разработки в области низкоомных предохранителей, электронных выключателей с нитридом галлия (GaN), двойных элементов внутренней серии, многослойных защитных батарей и т.д. Защитный аккумулятор «Сэндвич» защищает аккумулятор от внутреннего короткого замыкания вследствие любых внешних сил, которые могут повредить.
Термин «сэндвич-безопасный аккумулятор» относится к использованию технологии композитного токоприемника (новый тип композитного материала, как матрица), а два слоя алюминия покрыты самой современной технологией, чтобы сформировать структуру «сэндвич» с покрытием на обе стороны конструкции. Все это также будет находиться в защитном слое покрытия, чтобы сформировать пятислойную защитную конструкцию.
Тесты нескольких производителей показывают, что эта конструкция на 100% проходит тест на акупунктуру и ушибы тяжелым предметом. Совершенно никакого воздействия на батарею после удара нет. Теперь мы видим, что активное развитие защиты батареи происходит.
Технология аккумуляторов развивается
Быстрая зарядка – это, по сути, сложная системная инженерия. Эта система включает в себя зарядные адаптеры, кабели, интегрированные схемы управления питанием PMIC, аккумуляторы и многие другие аспекты. Это далеко не достаточно, чтобы увеличить мощность адаптера питания.
Ранее из-за ограничения технологического развития разные производители сосредотачивались на адаптерах питания, чтобы увеличить скорость зарядки. Однако, поскольку быстрая скорость зарядки растет до 65 Вт или даже более 100 Вт, есть потребность в разработке. Если развития не будет, у вас будут случаи, когда устройство, совместимое с мощностью 100 Вт, заряжается на 15 Вт.
Технология аккумулятора стала ключевым моментом в текущей скорости зарядки.
Старший эксперт отрасли сказал, что следующим большим изменением в технологии быстрой зарядки, вероятно, будет технология аккумуляторов. «Конечно, технология аккумуляторов самая тяжелая для прорыва. Как только произойдет прорыв, мы увидим качественные изменения в индустрии зарядки», – заявили эксперты отрасли.
В настоящее время разные производители мобильных телефонов имеют разную прочность аккумуляторов. Xiaomi больше склонен исходить из измерения новых материалов. В марте этого года компания выпустила кремний-кислородные анодные батареи. Однако Oppo решил ввести ИИ в управление аккумулятором, чтобы добиться разумной зарядки.
Технология разумной зарядки изменяет время работы аккумулятора, скорость зарядки и температуру
Срок службы аккумулятора: После 1500 циклов полной зарядки и разрядки аккумулятор имеет 80% емкости. Кроме того, время автономной работы в 3 раза длиннее обычных требований китайских стандартов.
Скорость зарядки: Разумно увеличивает скорость зарядки при определенных сценариях спроса. В режиме высокого спроса скорость зарядки 65-ваттной быстрой зарядки может увеличиться еще на 20%. Это позволит устройству полностью зарядить аккумулятор на 4500 мАч за 30 минут
Эффективность повышения температуры: Согласно разным сценариям использования, она может разумно предусмотреть текущее состояние и условия отопления. Она также будет динамически соответствовать мощности зарядки и достичь баланса между скоростью зарядки и повышением температуры.
«Нормализация» протокола быстрой зарядки
Как уже упоминалось ранее, технология быстрой зарядки смартфонов – это системная инженерия. В дополнение к аппаратным продуктам, таким как устройства и зарядные устройства, протокол зарядки также является частью этого. Это определяет способ связи между устройством и зарядным устройством.
В настоящее время в области зарядки мобильных телефонов существует пять основных производителей технологий быстрой зарядки с протоколами зарядки. У нас есть Qualcomm, MediaTek, USB-IF Association, Huawei и Oppo. В то время как первые три — это публичные соглашения, два последних — частные соглашения.
В индустрии быстрой зарядки смартфонов всегда возникала проблема несовместимости протоколов. Это приводит только к базовой зарядке низкой мощности между фирменными мобильными телефонами и зарядными устройствами. Помимо влияния на скорость зарядки пользователей, несовместимость протокола зарядки в определенной степени влечет за собой потерю ресурсов, увеличивая риск и стоимость исследований и разработок в высшей и низшей частях промышленной цепи.
Признание глобальных протоколов зарядки
В мае этого года Ассоциация индустрии телекоммуникационных терминалов выпустила интегрированный стандарт быстрой зарядки «Технические спецификации быстрой зарядки мобильных терминалов» в надежде содействовать совместимости различных производителей в соглашении о технологии быстрой зарядки. В настоящее время этот стандарт поддерживается производителями терминалов и компаниями-поставщиками, такими как Huawei, Oppo, Vivo, Xiaomi, Honor, Silica, Rockchip, Lihui Technology, Angbao Electronics и Dianku Networks.
Кроме того, с появлением USB-C и расширением протокола быстрой зарядки USB-PD отрасль начала постепенно двигаться к совместимости. В настоящее время больше производителей объявили о совместимости с протоколом PD, включая Apple, Samsung, Lenovo, Anker и т.д.
Нетрудно заметить, что договор о взыскании платы, ранее разделенный на отдельные пакеты, медленно закрывается. Всеобщая тенденция в будущем должна быть к единству. Независимо от китайской или глобальной протокол зарядки будет унифицирован. Это всеобщая и неизбежная тенденция.
Ведущую зарядку можно заменить беспроводной
В дополнение к вышеперечисленным изменениям многие отраслевые эксперты считают, что беспроводной зарядке уделяется много внимания. Если так будет продолжаться, это может заменить проводную зарядку.
В последние годы, постоянно обновляя скорость зарядки проводной зарядки вспышкой, разные производители также прилагали усилия для беспроводной зарядки вспышки. Мы понимаем, что с 2018 г. производители мобильных телефонов, включая Huawei, Xiaomi, Meizu, Oppo и OnePlus, последовательно запускают решения для беспроводной зарядки вспышки.
В настоящее время пиком является беспроводная зарядка вспышки 80 Вт от Xiaomi. У нас также есть Oppo 65W AIRVOOC и Meizu 40W вертикальная беспроводная зарядка. Несмотря на перспективы беспроводной зарядки, есть некоторые узкие места для прорыва.
Узкие места для беспроводной зарядки
По данным отраслевых источников, большинство распространенных на рынке беспроводных быстрых зарядных устройств могут заряжать только короткие расстояния от точки до точки. Это обладает низкой гибкостью и не является настоящей формой беспроводной зарядки. Старший инженер сказал: «Будущаяся беспроводная зарядка вспышки должна быть бесконтактной, то есть когда мобильный телефон попадает в определенный диапазон, он может автоматически подключаться и заряжаться».
Кроме того, что касается эффективности преобразования, беспроводная зарядка имеет низкую эффективность преобразования. Она также ощущает большие потери мощности и серьезное производство тепла. Это требует более высоких требований к скорости беспроводной зарядки и отводу тепла от устройства.
По подсчетам OneZero и iFixit, средняя беспроводная зарядка использует на 47% больше энергии, чем проводная. Для полной зарядки мобильного телефона проводным способом в среднем требуется 14,26 Вт-ч. Для беспроводных зарядных устройств в среднем требуется 21,01 Вт·ч.
Об этом сообщил директор по исследованиям и разработкам инновационных потребительских продуктов Anker Ли Мингкан
«Когда скорость зарядки приближается к скорости зарядки с помощью проводной сети и стоимость приближается к диапазону проводной зарядки, проводная зарядка может быть заменена беспроводной зарядкой, но для преодоления этих технологий потребуется некоторое время».
Вывод
Быстрая зарядка смартфонов действительно находится на зрелом этапе. Однако это не означает "стагнацию" увеличения скорости подзарядки. Наоборот, это больше похоже на переход от быстрого продвижения к стадии пробежки. Это означает, что увеличение скорости все еще продолжается, но сейчас в повестке много других критериев. Производители мобильных телефонов теперь будут отвлекать взгляд от скорости. Они будут сосредоточены на безопасности, сроке службы батареи и других технологиях. Это также улучшит зарядку устройств пользователей.
