5W、20W、60W、100W、240W、300W．．．．．．
在手机性能进入“挤牙膏”时代的时候，众多手机厂商开始另辟蹊径，“内卷”充电功率，小小的充电器，从当初的个位数，已经干到了如今的300W。
要知道，单电器功率在450W以上，在某些大学寝室就被称为大功率电器，一个4－8人间，总功率也就被卡在1000－2000W之间。
试想，大家伙晚上下了晚自习，兴高采烈地拿着自己的充电器同时往插座一插，瞬间．．．．．．．“亮堂堂”的寝室变成“乌漆嘛黑”，剩下几双无辜的眼睛你看着我我看着你，两手一摊勒布朗詹。
手机充电器，是如何在接近宿舍违禁品的道路上，一去不复返的？
01．从“小时充”到“五分充”，充电器的“蜕变”之路
手机充电器是随着移动通讯时代的发展逐渐演进的重要配件。从最初的坐插式充电器到如今的氮化镓充电器、无线充以及桌面式充电器，充电器不仅在外观上变得更为轻便，而且在充电速度、安全性能以及功能性上也实现了巨大的改进。
坐插式充电器
1973年，美国摩托罗拉公司推出了首款手提电话，也被称为“大哥大”，随着移动通讯时代的到来，大哥大进入中国市场，成为人们信息沟通的重要工具。但是因为“大哥大”本身体积就大，配备上一个“大块”锂电池，导致其适配的充电器，拿在手上堪比一个小型哑铃，这时候的充电器功率也就3W－4W。
一体式充电器
1992年，诺基亚推出了世界上第一款商用便携式手机，充电器形式分为一体式和座充式。这时候的一体式充电器相比于之前的座充式，在体积上有了很大的改进，并且十分方便，手机直插即可充电，彼时市面上流行的充电器，功率只有4．5W左右。
万能充电器
21世纪初，由于手机充电接口不规范，市场上出现了不同类型的充电器。万能充电器通过透明夹子和可调节金属接触弹片的设计，适配多种手机充电需求，成为了充电首选，因为万能充的功率一般在1．2W以下，充电速率比较慢，至此那时候的人们习惯备着两块电池，晚充早用。
虽然如今已被淘汰，但是据悉，欧盟《新电池法》中，要求自 2027 年起，所有便携式电池都要采用可拆卸的电池设计，消费者不需要特殊的工具或培训，就能自行打开设备，并取出和更换电池，难道，万能充的第二春也要来了？
分离式直充
2007年，我国推行统一的手机通用充电器标准，采用USB数据线加USB母座充电器的形式。采用Micro USB作为手机充电器的标准，这也是我们目前充电器的基本形式——1线1插头，它解决了充电器兼容性问题，也极大了方便了人们的出行携带问题。
但是其只是改变了接口形式和充电形式，在充电功率上依然没有较大的突破，主流市场的充电器都是5W不到。不过在今天，依然有不少电器使用Micro USB作为接口进行充电，但已陷入淘汰边缘。
快充充电器
不知你还是否能想起当初“充电五分钟，通话两小时”的广告语，这是当时OPPO手机的VOOC闪充技术，这时候的充电功率第一次实现了质的突破，从5W上限，提高了4倍，也就是足足20W。而且此时的快充技术采用Type－C接口，快速充电同时支持正反盲插，大大提高充电效率，同时还增加了数据线的耐用程度和使用便利。
目前常见的快充协议有PD、QC和FCP／SCP等，2021年12月新一代融合快充协议UFCS发布，有段时间闹得沸沸扬扬要统一快充协议，由信通院、华为、OPPO、vivo、小米牵头，联合多家终端、芯片企业和产业界伙伴共同推出，旨在解决目前市面上快充标准复杂多变、互不兼容的问题。
充电头互不通用这一问题存在已久，此前各大手机厂商为推出独占卖点吸引用户，也为建造生态壁垒，售卖配件以获取利润，纷纷推出私有快充协议。这些品牌之间互不兼容，协议互不开放，这不仅影响用户快充体验，还造成了资源浪费，增加产业链上下游研发成本。
市面上已有多款产品支持UFCS融合快充这一协议，不过全面覆盖后会造成不少厂商利益受损，苹果这么多年坚持lighting接口，也不是因为“执拗”，是因为真的赚钱，哪怕iPhone 15系列将推出Type－C接口，由于私有协议，也是只能使用它的数据线才能达到最大的充电效率，换汤而不换药，口我换，钱照赚。
无线充电器
无线充电器利用电磁感应技术进行充电，摆脱了传统的有线连接限制。磁吸无线充电器则通过磁铁吸附实现充电，提升了充电稳定性和便携性。不过目前来说，受众还是比较少，因为无线并不是真正的无线，只是解放了手机数据线，根据《工业和信息化部关于印发无线充电（电力传输）设备无线电管理暂行规定的通知》，目前无线充充电功率最高不能超过80W 。
氮化镓快充充电器以及桌面式充电器
随着半导体技术的发展，第三代半导体材料氮化镓杀入了充电器电源赛道，于是乎充电器迎来了翻天覆地的变化，特别是在充电功率上，由开始的20W充电，开始攀升，40W、60W、65W、100W 120W、240W，如今甚至达到了300W，不再是“充电五分钟通话两小时”，而是“充电五分钟直接满电量”。
随着手机、iPad、笔记本、蓝牙耳机等便携式设备增多，一个接口难以满足用户的充电需求，在新型半导体材料氮化镓的应用下，氮化镓桌面式充电器应运而生，它的出现提高了充电效率和安全性能，同时通过多口合一的设计，满足多设备充电需求。
02．“红绿菊粮”四大厂家的快充迭代
在如今的信息时代，“出门什么都可以不带，手机不能落”，就算睡觉手机也得放旁边，手机似乎成了我们必不可少的“枕边人”。
以前出门，凡遇到临时紧急要出门，手机又没电，就剩个十几分钟，充电后发现也就10％都没充到，于是乎，充电宝成了那时候市场的热捧对象。电池小，充电慢，相信这也是不少手机用户特别是“果粉”一直诟病的问题，好像出门不备个充电宝，心里就不踏实。
为了满足5G、大屏幕以及处理器的负载要求，智能手机势必要搭载越来越大容量的电池。但从目前来看，手机所搭载的电池容量，在不能过多的增长手机的体积以及重量的情况下，短时间内很难在能量密度无法突破的前提下实现大幅提升。
特别是近两年，手机在性能上其实突破越来越小，在手机芯片性能上的提升也就在20％左右。用户体验提升需要开发新路径，于是乎，手机厂商开始把眼光聚焦于其他方向，比如，解决消费者的电量焦虑，手机厂商另辟蹊径，对快充进行开刀，通过缩短充电时长来减少使用者对续航的感知。
OPPO
自2014年起，OPPO就以其创新的VOOC闪充技术引领着手机快充潮流。在当时，手机充电功率普遍停留在5W，而OPPO通过提升充电功率4倍，彻底改变了充电体验，开辟了手机快充的全新时代。
然而，OPPO并未止步于此。在2022年MWC世界移动通信大会上，OPPO再次向世界展示了其实力，并发布了240W超级闪充技术，再次推向了手机快充的极限。
而在一加Ace Pro上，OPPO首次搭载了长寿版150W超级闪充技术，给用户带来了无与伦比的充电体验。仅需短短5分钟，即可将电池从1％充至50％，而最快只需15分钟即可充满（适用于4500mAh电池）。这项技术还引入了自研的电池健康引擎，使得手机电池的寿命达到行业标准的两倍。
vivo
vivo采用的主要快充技术是FlashCharge，后续还推出了迭代版本SuperFlashCharge。这是一种大功率快充技术，通过提升充电功率，实现较短的充电时间。由于采用了独家协议，该技术只能在vivo品牌手机和支持该快充技术的充电头或手机中使用。
与其他品牌不同，vivo采用了多充电IC设计的独特方式。一般手机只会内置一个充电IC用于控制充电过程，而vivo则额外添加了一个充电IC系统，相当于同时有两套充电系统为电池充电。这种设计使得vivo手机能够更加高效地实现快速充电。
特别值得一提的是，2022年7月，vivo旗下的iQOO 10 Pro作为首款市售的200W快充手机，也正式标志着手机快充进入200W时代。
华为
华为一直以来在快充领域与其他国内厂商有所不同，采用了自家的私有协议SCP（Super Charge Protocol）和FCP（Fast Charger Protocol）。而SCP目前是荣耀品牌正在使用的快充协议。
早期的FCP采用高压低电流方案，但自2016年起，华为推出了全新的SCP协议，采用类似于OPPO的低压大电流方案。这一技术能够增大功率的同时减少发热。随后，华为在SCP协议的基础上引入了电荷泵技术，将充电电压降低到约5V，同时将电流从4A提升到8A，实现了40W的超级快充。除此之外，在华为Mate X上还推出了65W的超级快充技术。
目前，华为手机产品支持的最快充电速度为具备100w的超级快充充电器，华为P60 Pro配备后，能达到88W快充，十分钟便能给P60 Pro充满一半电量。
小米
小米推出的MI ChargeTurbo闪充技术是专为米系手机设计的，适用于小米与红米手机。与其他私有协议一样，为实现最佳的快充效果，需要使用小米的原装充电器和数据线。需要注意的是，小米的快充数据线采用了魔改方案，因此只有小米原装数据线才能支持小米的高功率快充。例如，目前小米MIX 4和小米12 Pro采用了120W的极速闪充技术。
同时，对于搭载高通骁龙处理器的小米机型，它们在高通快充协议上也具有良好的支持。小米一直跟随着高通快充技术的研发进度，并在高通与PD标准逐渐融合后，开始转向PD阵营。目前的小米快充技术基于PD的PPS补充协议进行了魔改，一定程度上兼容PD快充模式。因此，当使用第三方充电器时，小米手机往往可以激活PD 3．0的27W快充模式。
今年年初，雷军公众号一篇文章引起快充行业震动，基于Redmi Note 12探索版魔改，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，小米300W快充成功面世，让快充真正进入了读秒时代。
300瓦充电器同样迎来变革式升级，采用第四代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。
在散热上，300瓦充电器在灌胶均热基础上，还额外增加了大面积石墨烯辅助散热，双重散热，实现了超高功率输出。
在功率大涨43％的情况下，其体积与小米上一代210瓦充电器完全相同，功率密度达到2．31W／cm3。
300瓦有线充电，4100mAh电池，实测43秒充10％，2分13秒充50％，5分钟完全充满！小米又一次刷新手机快充纪录！当然，也让大学生们的充电器又逼近了违禁品行列。
03．一切都是GaN“惹的祸”
充电器功率在近几年出现了“飞跃式”提升，便是因为它的出现——第三代半导体材料，氮化镓（GaN）。
氮化镓是由镓和氮结合而成的化合物，具有稳定的六边形晶体结构。它是一种宽禁带半导体材料，禁带宽度为3．4eV，是硅的3倍多，因此拥有宽禁带特性（WBG）。这意味着氮化镓能够承受更高的电场。相比传统的硅材料，氮化镓具有更小的晶体管、更短的电流路径、更低的电阻和电容等优势，使得氮化镓充电器的充电速度比传统硅器件快几十倍。
氮化镓的重要性越来越受到关注。与传统硅技术相比，氮化镓不仅性能优异，应用范围广泛，而且可以有效减少能量损耗和空间占用。在一些研发和应用中，传统硅器件已经达到了物理极限，而氮化镓具有更高的潜力，可以统一充电效率、开关速度、产品尺寸和耐热性的优势，因此受到更多的青睐。
此外，氮化镓相较于传统的硅材料，可以在更小的器件空间内处理更大的电场，并提供更快的开关速度，并且氮化镓器件可以在更高的温度下工作，这也是其优势之一。
随着全球能量需求的增加，采用氮化镓技术不仅能满足能量需求，还能有效减少碳排放。事实上，氮化镓在能源转换方面的设计和集成度已经被证明是下一代功率半导体的有力竞争者，其碳足迹比传统的硅基器件小10倍。
制造一颗氮化镓功率芯片能够显著减少化学物和能源的损耗，约80％的减少，同时还减少了超过50％的包装材料使用量。据估计，如果全球将采用氮化镓功率芯片器件来升级数据中心，这将减少30－40％的能源浪费，相当于节省了100兆瓦时的太阳能发电，并减少1．25亿吨的二氧化碳排放量。
04．航天领域下凡 未来不可估量
全球高品质智能充电专家安可创新，主营产品涵盖移动电源、充电器、数据线、蓝牙外设等智能数码周边产品。作为行业的先驱，他们率先将航天领域的氮化镓技术应用于消费充电领域，开启了氮化镓时代。
中国的氮化镓充电器行业经历了三个发展阶段。第一阶段是2013年至2017年的萌芽期，氮化镓技术在消费电子领域的应用还处于探索阶段。第二阶段是2018年至2019年的扩张期，氮化镓充电器开始进入消费市场，但由于高成本，价格较高，因此尚未得到大规模应用。第三阶段是自2020年开始的发展期，大型手机厂商不再赠送充电器，这为第三方氮化镓充电器厂商提供了广阔的快充市场，氮化镓充电器的渗透率不断提高。
GaN的问世推动了电源行业的快速发展，充电器功率从30W提升到120W，而目前市面上主流的氮化镓快充充电器输出功率为65W。国内企业也相继推出了氮化镓快充的主控芯片，这将降低氮化镓充电器的成本，并更广泛地受到消费者的接受。
全球半导体产业中，中国本土厂商在EDA、IP、高性能计算和处理芯片，以及先进工艺的晶圆代工等方面与行业领导者还有一定差距。然而，在第三代半导体领域，如氮化镓和碳化硅等方面，国内厂商与国际厂商的差距并不太大。
随着中国氮化镓行业和第三代半导体行业的发展，中国也出台了相关政策，并且我国已经把氮化镓的发展列入十四五计划当中，可见其重要性。鼓励氮化镓的研发和应用，其中氮化镓充电器作为下游产品，其前景非常广阔。
05．OFweek维科网·电子工程 总结
氮化镓充电器主要应用于消费电子产品，包括智能手机、平板电脑和个人电脑（PC）。2022年全球智能手机／PC／平板出货量达到12．10／2．92／1．63亿台，主要消费电子产品的出货量稳定增长，创造了庞大的充电器配件市场。
尽管氮化镓充电器在2018年才正式进入消费市场并逐渐推广，但替代传统充电器的比例仍较低，因此氮化镓充电器市场的需求量巨大，未来充电器功率会不会真的发展到单个充电器就能达到大学宿舍违禁品我们不得而知，不过，我相信不少消费者对于充电进入读秒倒计时，肯定是非常期待的。
