Z današnjim razvojem pametnih telefonov je hitro polnjenje postalo skoraj standardna konfiguracija. V androidnem taboru je razvoj hitrega polnjenja precej priljubljen.
Medtem ko Apple razmišlja o uvedbi 25 W hitrega polnjenja v seriji iPhone 13, tabor Android že dela na 200 W hitrem polnjenju. Huawei, Oppo, Xiaomi, Vivo itd. trdo delajo na funkciji hitrega polnjenja, z 20 W pred nekaj leti na 120 W zdaj.
Pomembno je omeniti, da je tehnologija hitrega polnjenja "sistemski inženiring". To pomeni, da je za oblikovanje sistema potrebna kombinacija različnih vidikov. Imamo hitre polnilnike, polnilnike in protokol polnjenja kot ločene vidike tehnologije hitrega polnjenja.
Z razvojem hitrega polnjenja se zdi, da obstaja ozko grlo. Tukaj je trenutno najboljših pet (5) najboljših trendov hitrega polnjenja pametnih telefonov.
Visoka polnilna zmogljivost (hitrost polnjenja) ni vse
Prej je obstajal vtis, da takoj, ko pametni telefon podpira močno polnjenje, je to to. Visoka moč ni več edina prednost hitrega polnjenja. V samo 7 letih se je hitrost polnjenja povečala z 20 W na 200 W in je zdaj standard za večino pametnih telefonov.
Ker industrija deluje pri 200 W, smo zdaj na vrhuncu polnjenja z visoko močjo. To ne pomeni, da nadaljnje rasti ne bo, bo pa rast počasna. Hitro polnjenje trenutno ni več le tekma v hitrosti in oporišče industrijske konkurence se postopoma premika. Zdaj bo sledila bitka za izboljšave uporabniško izkušnjo polnjenje
Ker smo se osredotočali na hitrost, se nismo preveč osredotočali na nevarnosti za varnost baterije, staranje baterije in kaotične protokole polnjenja. Zdaj bo nova konkurenca na teh področjih.
Industrija se zdaj odmika od hitrosti polnjenja na nekatera druga področja, kot bomo videli spodaj. Od počasnega do hitrega polnjenja je bila hitrost polnjenja vedno pomemben predmet konkurence. Ko industrija vstopa v »dobo po hitrem polnjenju«, iskanje hitrosti ni edini poudarek.
Varnost polnjenja postaja vse bolj pomembna
Po besedah strokovnjaka iz industrije: "Ne glede na to, kako se tehnologija polnjenja razvija, je varnost vedno glavni dejavnik." V dobi hitrega polnjenja visoke hitrosti polnjenja zahtevajo visoko hitrost polnjenja in praznjenja baterij, kar pospeši hitrost reakcije kemikalij v bateriji. Samo hitrost reakcije polimernih baterij lahko sprejme višji tok. V nasprotnem primeru bosta velika zmogljivost in visoka hitrost povzročila več tveganj za varnost polnilnega sistema mobilnega telefona.
Glede na Ankerjevo raziskavo potrošnikov največje povpraševanje potrošnikov po polnilnikih ni hitrejše polnjenje. Zdaj uporabniki iščejo "varnejše polnjenje". Izboljšanje varnosti polnjenja vključuje predvsem tri vidike:
- Povečajte učinkovitost pretvorbe z uporabo novih materialov
- Varnostni nadzor baterije z vgrajenim čipom za upravljanje porabe energije
- Uporaba novih tehnologij, strukturnih načrtov itd. za uvedbo varnostnih jamstev.
Novi materiali so silicijevo-kisikove anodne baterije in grafenske baterije
Višji inženir pri veteranskem proizvajalcu mobilnih telefonov je dejal, da so pri raziskovanju novih materialov za baterije silicijevo-kisikove anodne baterije in grafenske baterije smer razvoja industrije.
Vgrajeni čipi
Večina proizvajalcev (tako proizvajalcev pametnih telefonov kot drugih proizvajalcev) zdaj uporablja vgrajen napajalni čip za zagotavljanje varnosti baterije.
Na primer, čip za zaznavanje varnosti baterije lahko spremlja padce napetosti v realnem času in inteligentno zazna, ali ima baterija notranjo poškodbo. Oppo in Xiaomi imata to tehnologijo. Neodvisni proizvajalec, Anker, v svojem polnilniku uporablja čipe za upravljanje porabe energije.
Nove tehnologije in projektiranje konstrukcij
Več proizvajalcev že dela na novih tehnologijah za varnejše hitro polnjenje. Imamo razvoj varovalk z nizkim uporom, elektronskih stikal iz galijevega nitrida (GaN), notranjih serijskih dvojnih celic, večslojnih zaščitnih baterij itd. Zaščitna baterija Sandwich ščiti baterijo pred notranjimi kratkimi stiki zaradi zunanjih sil, ki bi lahko povzročile škodo.
Izraz "sendvič varnostna baterija" se nanaša na uporabo kompozitne tehnologije zbiralnika toka (nova vrsta kompozitnega materiala kot matrice), dve plasti aluminija pa sta prevlečeni z najnaprednejšo tehnologijo, da tvorita sendvič strukturo s prevleko na obeh straneh. strukture. Vse to bo vsebovano tudi v zaščitni zaščitni plasti prevleke, ki tvori petslojno zaščitno strukturo.
Preizkusi številnih proizvajalcev kažejo, da je ta oblika 100-odstotno testirana na akupunkturo in udarce. Po udarcu ni nobenega vpliva na baterijo. Zdaj vidimo, da poteka aktiven razvoj zaščite baterij.
Tehnologija baterij se razvija
Hitro polnjenje je v bistvu zapleten sistemski inženiring. Ta sistem vključuje adapterje za polnjenje, kable, integrirana vezja za upravljanje napajanja PMIC, baterije in številne druge vidike. To niti približno ni dovolj za povečanje moči napajalnika.
Prej so se različni proizvajalci zaradi omejitev tehnološkega razvoja osredotočali na napajalnike za povečanje hitrosti polnjenja. Ker pa se hitrost hitrega polnjenja poveča na 65 W ali celo več kot 100 W, obstaja potreba po razvoju. Če ne bo razvoja, boste imeli primere, ko se 100W združljiva naprava polni pri 15W.
Tehnologija baterij je postala ključni dejavnik pri trenutnih hitrostih polnjenja
Višji strokovnjak za industrijo je dejal, da bo naslednja velika sprememba v tehnologiji hitrega polnjenja verjetno tehnologija baterij. »Najtežje se je seveda prebiti skozi baterijsko tehnologijo. Takoj ko bo prišlo do preboja, bomo videli kvalitativne spremembe v industriji polnjenj,« so povedali strokovnjaki iz industrije.
Trenutno imajo različni proizvajalci mobilnih telefonov različne moči baterij. Xiaomi je bolj nagnjen k izhodu iz dimenzije novih materialov. Marca letos je podjetje izdalo baterije s silicijevo kisikovo anodo. Vendar se je Oppo odločil uvesti AI v upravljanje baterije, da bi dosegel pametno polnjenje.
Tehnologija pametnega polnjenja spremeni življenjsko dobo baterije, hitrost polnjenja in temperaturo
Življenjska doba baterije: Po 1500 ciklih polnega polnjenja in praznjenja ima baterija 80 % zmogljivosti. Poleg tega je življenjska doba baterije 3-krat daljša od običajnih zahtev kitajskih standardov
Hitrost polnjenja: Inteligentno poveča hitrost polnjenja v določenih scenarijih povpraševanja. V načinu velikega povpraševanja je mogoče hitrost polnjenja 65-vatnega hitrega polnilnika povečati še za 20 %. To bo napravi omogočilo, da popolnoma napolni 4500 mAh baterijo v 30 minutah
Učinkovitost zvišanja temperature: Glede na različne scenarije uporabe lahko inteligentno predvidi trenutno stanje in pogoje ogrevanja. Prav tako bo dinamično uskladil moč polnjenja in dosegel ravnovesje med hitrostjo polnjenja in dvigom temperature.
»Normalizacija« protokola hitrega polnjenja
Kot smo že omenili, je tehnologija hitrega polnjenja pametnega telefona sistemski inženiring. Poleg izdelkov strojne opreme, kot so naprave in polnilniki, je del tega tudi polnilni protokol. To določa način komunikacije med napravo in polnilnikom.
Danes je v industriji polnjenja mobilnih telefonov pet glavnih proizvajalcev tehnologij hitrega polnjenja s polnilnimi protokoli. Imamo Qualcomm, MediaTek, USB-IF Association, Huawei in Oppo. Medtem ko so prve tri javne pogodbe, sta zadnja dva zasebni pogodbi.
V industriji hitrega polnjenja pametnih telefonov je vedno obstajal problem nezdružljivosti protokolov. Posledica tega je samo osnovno nizkoenergetsko polnjenje med mobilnimi telefoni blagovnih znamk in polnilniki. Nezdružljivost polnilnega protokola poleg tega, da vpliva na hitrost polnjenja uporabnikov, povzroča do neke mere izgubo virov, kar povečuje tveganje in stroške raziskav in razvoja v zgornjih in spodnjih delih industrijske verige.
Priznavanje globalnih protokolov zaračunavanja
Maja letos je Združenje industrije telekomunikacijskih terminalov izdalo standard integriranega hitrega polnjenja, "Tehnične specifikacije za hitro polnjenje mobilnega terminala", v upanju, da bo spodbudilo interoperabilnost različnih proizvajalcev v sporazumu o tehnologiji hitrega polnjenja. Trenutno ta standard podpirajo proizvajalci terminalov in dobaviteljska podjetja, kot so Huawei, Oppo, Vivo, Xiaomi, Honor, Silica, Rockchip, Lihui Technology, Angbao Electronics in Dianku Networks.
Poleg tega se je industrija z uvedbo USB-C in razširitvijo protokola za hitro polnjenje USB-PD začela postopoma premikati proti združljivosti. Trenutno je več proizvajalcev napovedalo združljivost s protokolom PD, vključno z Apple, Samsung, Lenovo, Anker in drugimi.
Ni težko ugotoviti, da se cestninska pogodba, ki je bila prej razdeljena na ločene pakete, počasi zapira. Splošni trend v prihodnosti bi moral biti enotnost. Ne glede na kitajski ali svetovni bo protokol polnjenja poenoten. To je splošen in neizogiben trend.
Žično polnjenje lahko nadomestite z brezžičnim polnjenjem
Poleg zgornjih sprememb mnogi strokovnjaki iz industrije menijo, da je brezžično polnjenje deležno veliko pozornosti. Če se to nadaljuje, bo morda nadomestilo žično polnjenje.
V zadnjih letih so si različni proizvajalci med nenehnim nadgrajevanjem hitrosti polnjenja žične bliskavice prizadevali tudi za brezžično polnjenje bliskavice. Zavedamo se, da so od leta 2018 proizvajalci mobilnih telefonov, vključno s Huawei, Xiaomi, Meizu, Oppo in OnePlus, zaporedno lansirali rešitve za brezžično polnjenje flash.
Trenutno je vrhunec Xiaomijevo 80 W brezžično polnjenje bliskavice. Imamo tudi Oppo 65W AIRVOOC in Meizu 40W Vertical Wireless Charging. Kljub obljubam o brezžičnem polnjenju je še vedno nekaj ozkih grl, ki jih je treba prebiti.
Ozka grla pri brezžičnem polnjenju
Glede na industrijske vire lahko večina brezžičnih hitrih polnilnikov na trgu polni le kratke razdalje od točke do točke. To ima nizko prilagodljivost in ni prava oblika brezžičnega polnjenja. Višji inženir je dejal: "Prihodnje brezžično polnjenje bliskavice bi moralo biti brezkontaktno, to je, ko mobilni telefon vstopi v določen obseg, se lahko samodejno poveže in polni."
Poleg tega ima brezžično polnjenje nizko učinkovitost pretvorbe. Doživlja tudi velike izgube moči in močno proizvodnjo toplote. To zahteva višje zahteve glede hitrosti brezžičnega polnjenja in odvajanja toplote iz naprave.
OneZero in iFixit sta ocenila, da povprečen brezžični polnilnik porabi 47 % več energije kot žični polnilnik. V povprečju je potrebnih 14,26 Wh, da popolnoma napolnite mobilni telefon z žično metodo. Brezžični polnilniki potrebujejo povprečno 21,01 W·h.
To je sporočil Ankerjev direktor za raziskave in razvoj inovativnih potrošniških izdelkov Li Mingkang
"Ko se hitrost polnjenja približa žičnemu polnjenju in se stroški približajo obsegu žičnega polnjenja, bo žično polnjenje morda zamenjalo brezžično, vendar bo za te tehnologije potrebno nekaj časa, da jih premagamo."
Visnovok
Hitro polnjenje pametnih telefonov je dejansko v zreli fazi. Vendar to ne pomeni "stagnacije" pri povečanju hitrosti polnjenja. Nasprotno, to je bolj kot prehod iz "fast forward v jogging fazo". To pomeni, da povišanje hitrosti še vedno poteka, vendar so zdaj na dnevnem redu številni drugi kriteriji. Proizvajalci mobilnih telefonov bodo zdaj gledali stran od hitrosti. Osredotočili se bodo na varnost, življenjsko dobo baterije in druge tehnologije. Izboljšalo bo tudi polnjenje naprav uporabnikov.
