近日，小米公司创始人雷军今日在个人微信公众号表示，小米发布300W“秒充”技术。在300W有线充电模式下，Redmi Note 12 Pro＋魔改版的4100mAh电池仅需5分钟便可完全充满。
在视频展示中可以看到，只需43秒便可将手机电量充至10％；
（43秒可充至10％电量）
2分13秒，手机电量达到了50％；
（2分13秒充至50％电量）
5分钟时，手机电量完全充满至100％。
（5分钟充满100％电量）
这充电速度，着实“惊艳”了笔者一把。现如今快充技术已经成为电子产品的必备，不管是手机还是汽车，都会用到这项技术，借此机会，我们也来为大家揭晓下超高速快充技术背后的技术和发展历程。
“神仙秒充”依靠的什么原理？
据雷军介绍，“300W神仙秒充”基于Redmi Note 12探索版魔改而来，从充电器端、手机端充电架构再到电池端，通过创新性设计与新材料引入，在手机快充体系上实现巨大技术突破。这无疑是手机快充赛道的又一里程碑，
在充电架构上，“300W神仙秒充”采用了定制的6：2电荷泵芯片，芯片最高转换效率高达98％，多颗电荷泵并联后直接给电池充电，实现了300瓦超大功率。相比常规的4：2电荷泵方案，解决了充电输入通路中的大电流发热问题，从源头降低充电温升。同时，多颗电荷泵采用分散式布局，有效避免发热集中，延长高功率充电时长。实测峰值功率高达290瓦，且280瓦以上功率持续时长超过2分钟。
如此高效的充电效率自然也对电芯电池等做出了更高的要求。据了解，300W神仙秒充基于双串电池设计，电芯输入电流高达30A，要求电芯需要具备15C超高充电倍率。而常规石墨负极难以提供更快的反应速度，是限制电池充电速度的最大瓶颈。因此，小米在手机电池中引入新型硬碳材料，相比石墨，硬碳结构更疏松无序，可为锂离子提供更宽松的反应通路。通过特定比例混合制成的“硬碳＋石墨”混合负极，可大幅提高充电速度，同时还兼顾高能量密度。
此外，在新制程工艺及流程优化等措施下，正负极片厚度也得到大幅压缩，相比常规极片进一步减薄35％。与此同时，通过引入新型锂盐添加剂，核心溶剂配比调制等，实现超高电导率电解液，有效提升锂离子迁移速率并降低充电温升。
在结构上也有所不同，常规的是采用双电芯并排形式，就是一块电池内部有两块电芯，可以同时以较高的电流对两块电芯进行充电，达到充电效率翻倍的目的。但小米这次创新性采用“三明治”堆叠方案，实现更强散热＋更高空间利用率。
上下两块超薄电芯与中间填充的相变散热材料充分接触，可将热量快速吸收并导出，快充中可以有效降低温度。与之匹配的电池PCM保护板也同样为双层设计，可有效将保护板空间占用降低50％。
不过，笔者注意到，在去年OPPO举办的“闪充开放日上，也曾推出多个闪充黑科技，其中就有一个叫内串双电芯设计的黑科技。这个技术的的设计方案是，首先双电芯采用上下垂直堆叠设计，内部采用叠片式结构。具有空间利用率高，电流损耗更小的特点。这样一以来，既提高了空间利用率，有效提升了电池容量，又减少了电流在电路上的损耗，降低了手机发热的程度，充电快速的同时更加安全。看起来，两者之间也有着异曲同工之妙。
（OPPO的内串双电芯设计）
值得注意的是，在功率大涨43％的情况下，300W充电器体积与小米上一代210W充电器完全相同，功率密度达到2．31W／cm3。据悉，这是因为采用了第四代GaN集成化方案，功率高、体积小、发热低，效率也更高。平面变压器更是采用集成化更高的模组化设计，进一步压缩器件的占用空间。在散热方面还在灌胶均热基础上额外增加了大面积石墨烯辅助散热，双重散热。
充电速度“快到吓人”，安全性如何保障
当然，对于更多消费者而言，快充固然能满足其在电量告急时的需求，但安全性如何？据悉，以小米这块300瓦神仙秒充来看，雷军称从方案设计到元件选型上都对安全性进行了充分考虑。整机安全防护超50余项。如，充电架构中每颗电荷泵都有独立的输入过压、过流、过温以及输出过压保护；电池PCM相比业界常规方案更是多加5重核心硬件保护，确保用电安全。
但快充也并非想象的那么简单。据笔者了解，手机产品上实现快充，需要一整套定制的电路、电芯、接口、数据线以及配套的快充适配器，同时还需要做一套智能电源管理系统，以便让手机能够根据不同的充电情况提供安全智能的充电保护。
简单来说，手机要进行快充，手机本身和快充充电器都会加入相应的安全保护，同时也会设置不同的保护措施来保证安全。当前各大手机厂商推出的快充技术，不管是按照公有协议还是私有协议，都满足国内标准规范，并且充电时有保护机制，保证快充安全。
比如在散热方面，快速充电会导致电池局部过热，但是现在会使用石墨烯等一些新的散热材料，来保证其安全。
不过，虽说安全性确实有保障了，但并不代表电池就不会受到任何损伤。
从充电原理来看，电池的损害基本上来源于两方面：一是电池充放电时，电池的阴极与阳极会随离子的释放和吸收而缩小和膨胀，快充会破坏电池上的化学物质，导致电池寿命缩短；
二是在进行快充时，由于电流的比较高，电流的热效应会加剧，导致电池会产生高温，从而影响到手机的安全和稳定性，造成容量骤减和电芯永久性损坏的现象。
因此，快充虽好但电池的寿命也确实存在被影响的情况。从安全性来考虑，当前快充技术发展颇为成熟，快充变成“不定时炸弹”的事情也不太可能了。
