中興AX5400Pro+上手體驗(yàn)：再升級(jí) 雙2.5G網(wǎng)口+USB 3.0這次全都有
2021年11月的時(shí)候，中興先后發(fā)布了兩款路由器產(chǎn)品，中興AX5400和中興AX5400 Pro，從產(chǎn)品命名上就不難看出這是隸屬于同一系列的，但在外觀設(shè)計(jì)上這兩款產(chǎn)品可以說(shuō)是完全沒(méi)一點(diǎn)關(guān)系
5W、20W、60W、100W、240W、300W．．．．．．
在手機(jī)性能進(jìn)入“擠牙膏”時(shí)代的時(shí)候，眾多手機(jī)廠商開(kāi)始另辟蹊徑，“內(nèi)卷”充電功率，小小的充電器，從當(dāng)初的個(gè)位數(shù)，已經(jīng)干到了如今的300W。
要知道，單電器功率在450W以上，在某些大學(xué)寢室就被稱為大功率電器，一個(gè)4－8人間，總功率也就被卡在1000－2000W之間。
試想，大家伙晚上下了晚自習(xí)，興高采烈地拿著自己的充電器同時(shí)往插座一插，瞬間．．．．．．．“亮堂堂”的寢室變成“烏漆嘛黑”，剩下幾雙無(wú)辜的眼睛你看著我我看著你，兩手一攤勒布朗詹。
手機(jī)充電器，是如何在接近宿舍違禁品的道路上，一去不復(fù)返的？
01．從“小時(shí)充”到“五分充”，充電器的“蛻變”之路
手機(jī)充電器是隨著移動(dòng)通訊時(shí)代的發(fā)展逐漸演進(jìn)的重要配件。從最初的坐插式充電器到如今的氮化鎵充電器、無(wú)線充以及桌面式充電器，充電器不僅在外觀上變得更為輕便，而且在充電速度、安全性能以及功能性上也實(shí)現(xiàn)了巨大的改進(jìn)。
坐插式充電器
1973年，美國(guó)摩托羅拉公司推出了首款手提電話，也被稱為“大哥大”，隨著移動(dòng)通訊時(shí)代的到來(lái)，大哥大進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，成為人們信息溝通的重要工具。但是因?yàn)椤按蟾绱蟆北旧眢w積就大，配備上一個(gè)“大塊”鋰電池，導(dǎo)致其適配的充電器，拿在手上堪比一個(gè)小型啞鈴，這時(shí)候的充電器功率也就3W－4W。
一體式充電器
1992年，諾基亞推出了世界上第一款商用便攜式手機(jī)，充電器形式分為一體式和座充式。這時(shí)候的一體式充電器相比于之前的座充式，在體積上有了很大的改進(jìn)，并且十分方便，手機(jī)直插即可充電，彼時(shí)市面上流行的充電器，功率只有4．5W左右。
萬(wàn)能充電器
21世紀(jì)初，由于手機(jī)充電接口不規(guī)范，市場(chǎng)上出現(xiàn)了不同類型的充電器。萬(wàn)能充電器通過(guò)透明夾子和可調(diào)節(jié)金屬接觸彈片的設(shè)計(jì)，適配多種手機(jī)充電需求，成為了充電首選，因?yàn)槿f(wàn)能充的功率一般在1．2W以下，充電速率比較慢，至此那時(shí)候的人們習(xí)慣備著兩塊電池，晚充早用。
雖然如今已被淘汰，但是據(jù)悉，歐盟《新電池法》中，要求自 2027 年起，所有便攜式電池都要采用可拆卸的電池設(shè)計(jì)，消費(fèi)者不需要特殊的工具或培訓(xùn)，就能自行打開(kāi)設(shè)備，并取出和更換電池，難道，萬(wàn)能充的第二春也要來(lái)了？
分離式直充
2007年，我國(guó)推行統(tǒng)一的手機(jī)通用充電器標(biāo)準(zhǔn)，采用USB數(shù)據(jù)線加USB母座充電器的形式。采用Micro USB作為手機(jī)充電器的標(biāo)準(zhǔn)，這也是我們目前充電器的基本形式——1線1插頭，它解決了充電器兼容性問(wèn)題，也極大了方便了人們的出行攜帶問(wèn)題。
但是其只是改變了接口形式和充電形式，在充電功率上依然沒(méi)有較大的突破，主流市場(chǎng)的充電器都是5W不到。不過(guò)在今天，依然有不少電器使用Micro USB作為接口進(jìn)行充電，但已陷入淘汰邊緣。
快充充電器
不知你還是否能想起當(dāng)初“充電五分鐘，通話兩小時(shí)”的廣告語(yǔ)，這是當(dāng)時(shí)OPPO手機(jī)的VOOC閃充技術(shù)，這時(shí)候的充電功率第一次實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的突破，從5W上限，提高了4倍，也就是足足20W。而且此時(shí)的快充技術(shù)采用Type－C接口，快速充電同時(shí)支持正反盲插，大大提高充電效率，同時(shí)還增加了數(shù)據(jù)線的耐用程度和使用便利。
目前常見(jiàn)的快充協(xié)議有PD、QC和FCP／SCP等，2021年12月新一代融合快充協(xié)議UFCS發(fā)布，有段時(shí)間鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)要統(tǒng)一快充協(xié)議，由信通院、華為、OPPO、vivo、小米牽頭，聯(lián)合多家終端、芯片企業(yè)和產(chǎn)業(yè)界伙伴共同推出，旨在解決目前市面上快充標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜多變、互不兼容的問(wèn)題。
充電頭互不通用這一問(wèn)題存在已久，此前各大手機(jī)廠商為推出獨(dú)占賣點(diǎn)吸引用戶，也為建造生態(tài)壁壘，售賣配件以獲取利潤(rùn)，紛紛推出私有快充協(xié)議。這些品牌之間互不兼容，協(xié)議互不開(kāi)放，這不僅影響用戶快充體驗(yàn)，還造成了資源浪費(fèi)，增加產(chǎn)業(yè)鏈上下游研發(fā)成本。
市面上已有多款產(chǎn)品支持UFCS融合快充這一協(xié)議，不過(guò)全面覆蓋后會(huì)造成不少?gòu)S商利益受損，蘋果這么多年堅(jiān)持lighting接口，也不是因?yàn)椤皥?zhí)拗”，是因?yàn)檎娴馁嶅X，哪怕iPhone 15系列將推出Type－C接口，由于私有協(xié)議，也是只能使用它的數(shù)據(jù)線才能達(dá)到最大的充電效率，換湯而不換藥，口我換，錢照賺。
無(wú)線充電器
無(wú)線充電器利用電磁感應(yīng)技術(shù)進(jìn)行充電，擺脫了傳統(tǒng)的有線連接限制。磁吸無(wú)線充電器則通過(guò)磁鐵吸附實(shí)現(xiàn)充電，提升了充電穩(wěn)定性和便攜性。不過(guò)目前來(lái)說(shuō)，受眾還是比較少，因?yàn)闊o(wú)線并不是真正的無(wú)線，只是解放了手機(jī)數(shù)據(jù)線，根據(jù)《工業(yè)和信息化部關(guān)于印發(fā)無(wú)線充電（電力傳輸）設(shè)備無(wú)線電管理暫行規(guī)定的通知》，目前無(wú)線充充電功率最高不能超過(guò)80W 。
氮化鎵快充充電器以及桌面式充電器
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，第三代半導(dǎo)體材料氮化鎵殺入了充電器電源賽道，于是乎充電器迎來(lái)了翻天覆地的變化，特別是在充電功率上，由開(kāi)始的20W充電，開(kāi)始攀升，40W、60W、65W、100W 120W、240W，如今甚至達(dá)到了300W，不再是“充電五分鐘通話兩小時(shí)”，而是“充電五分鐘直接滿電量”。
隨著手機(jī)、iPad、筆記本、藍(lán)牙耳機(jī)等便攜式設(shè)備增多，一個(gè)接口難以滿足用戶的充電需求，在新型半導(dǎo)體材料氮化鎵的應(yīng)用下，氮化鎵桌面式充電器應(yīng)運(yùn)而生，它的出現(xiàn)提高了充電效率和安全性能，同時(shí)通過(guò)多口合一的設(shè)計(jì)，滿足多設(shè)備充電需求。
02．“紅綠菊糧”四大廠家的快充迭代
在如今的信息時(shí)代，“出門什么都可以不帶，手機(jī)不能落”，就算睡覺(jué)手機(jī)也得放旁邊，手機(jī)似乎成了我們必不可少的“枕邊人”。
以前出門，凡遇到臨時(shí)緊急要出門，手機(jī)又沒(méi)電，就剩個(gè)十幾分鐘，充電后發(fā)現(xiàn)也就10％都沒(méi)充到，于是乎，充電寶成了那時(shí)候市場(chǎng)的熱捧對(duì)象。電池小，充電慢，相信這也是不少手機(jī)用戶特別是“果粉”一直詬病的問(wèn)題，好像出門不備個(gè)充電寶，心里就不踏實(shí)。
為了滿足5G、大屏幕以及處理器的負(fù)載要求，智能手機(jī)勢(shì)必要搭載越來(lái)越大容量的電池。但從目前來(lái)看，手機(jī)所搭載的電池容量，在不能過(guò)多的增長(zhǎng)手機(jī)的體積以及重量的情況下，短時(shí)間內(nèi)很難在能量密度無(wú)法突破的前提下實(shí)現(xiàn)大幅提升。
特別是近兩年，手機(jī)在性能上其實(shí)突破越來(lái)越小，在手機(jī)芯片性能上的提升也就在20％左右。用戶體驗(yàn)提升需要開(kāi)發(fā)新路徑，于是乎，手機(jī)廠商開(kāi)始把眼光聚焦于其他方向，比如，解決消費(fèi)者的電量焦慮，手機(jī)廠商另辟蹊徑，對(duì)快充進(jìn)行開(kāi)刀，通過(guò)縮短充電時(shí)長(zhǎng)來(lái)減少使用者對(duì)續(xù)航的感知。
OPPO
自2014年起，OPPO就以其創(chuàng)新的VOOC閃充技術(shù)引領(lǐng)著手機(jī)快充潮流。在當(dāng)時(shí)，手機(jī)充電功率普遍停留在5W，而OPPO通過(guò)提升充電功率4倍，徹底改變了充電體驗(yàn)，開(kāi)辟了手機(jī)快充的全新時(shí)代。
然而，OPPO并未止步于此。在2022年MWC世界移動(dòng)通信大會(huì)上，OPPO再次向世界展示了其實(shí)力，并發(fā)布了240W超級(jí)閃充技術(shù)，再次推向了手機(jī)快充的極限。
而在一加Ace Pro上，OPPO首次搭載了長(zhǎng)壽版150W超級(jí)閃充技術(shù)，給用戶帶來(lái)了無(wú)與倫比的充電體驗(yàn)。僅需短短5分鐘，即可將電池從1％充至50％，而最快只需15分鐘即可充滿（適用于4500mAh電池）。這項(xiàng)技術(shù)還引入了自研的電池健康引擎，使得手機(jī)電池的壽命達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的兩倍。
vivo
vivo采用的主要快充技術(shù)是FlashCharge，后續(xù)還推出了迭代版本SuperFlashCharge。這是一種大功率快充技術(shù)，通過(guò)提升充電功率，實(shí)現(xiàn)較短的充電時(shí)間。由于采用了獨(dú)家協(xié)議，該技術(shù)只能在vivo品牌手機(jī)和支持該快充技術(shù)的充電頭或手機(jī)中使用。
與其他品牌不同，vivo采用了多充電IC設(shè)計(jì)的獨(dú)特方式。一般手機(jī)只會(huì)內(nèi)置一個(gè)充電IC用于控制充電過(guò)程，而vivo則額外添加了一個(gè)充電IC系統(tǒng)，相當(dāng)于同時(shí)有兩套充電系統(tǒng)為電池充電。這種設(shè)計(jì)使得vivo手機(jī)能夠更加高效地實(shí)現(xiàn)快速充電。
特別值得一提的是，2022年7月，vivo旗下的iQOO 10 Pro作為首款市售的200W快充手機(jī)，也正式標(biāo)志著手機(jī)快充進(jìn)入200W時(shí)代。
華為
華為一直以來(lái)在快充領(lǐng)域與其他國(guó)內(nèi)廠商有所不同，采用了自家的私有協(xié)議SCP（Super Charge Protocol）和FCP（Fast Charger Protocol）。而SCP目前是榮耀品牌正在使用的快充協(xié)議。
早期的FCP采用高壓低電流方案，但自2016年起，華為推出了全新的SCP協(xié)議，采用類似于OPPO的低壓大電流方案。這一技術(shù)能夠增大功率的同時(shí)減少發(fā)熱。隨后，華為在SCP協(xié)議的基礎(chǔ)上引入了電荷泵技術(shù)，將充電電壓降低到約5V，同時(shí)將電流從4A提升到8A，實(shí)現(xiàn)了40W的超級(jí)快充。除此之外，在華為Mate X上還推出了65W的超級(jí)快充技術(shù)。
目前，華為手機(jī)產(chǎn)品支持的最快充電速度為具備100w的超級(jí)快充充電器，華為P60 Pro配備后，能達(dá)到88W快充，十分鐘便能給P60 Pro充滿一半電量。
小米
小米推出的MI ChargeTurbo閃充技術(shù)是專為米系手機(jī)設(shè)計(jì)的，適用于小米與紅米手機(jī)。與其他私有協(xié)議一樣，為實(shí)現(xiàn)最佳的快充效果，需要使用小米的原裝充電器和數(shù)據(jù)線。需要注意的是，小米的快充數(shù)據(jù)線采用了魔改方案，因此只有小米原裝數(shù)據(jù)線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的極速閃充技術(shù)。
同時(shí)，對(duì)于搭載高通驍龍?zhí)幚砥鞯男∶讬C(jī)型，它們?cè)诟咄斐鋮f(xié)議上也具有良好的支持。小米一直跟隨著高通快充技術(shù)的研發(fā)進(jìn)度，并在高通與PD標(biāo)準(zhǔn)逐漸融合后，開(kāi)始轉(zhuǎn)向PD陣營(yíng)。目前的小米快充技術(shù)基于PD的PPS補(bǔ)充協(xié)議進(jìn)行了魔改，一定程度上兼容PD快充模式。因此，當(dāng)使用第三方充電器時(shí)，小米手機(jī)往往可以激活PD 3．0的27W快充模式。
今年年初，雷軍公眾號(hào)一篇文章引起快充行業(yè)震動(dòng)，基于Redmi Note 12探索版魔改，從充電器端、手機(jī)端充電架構(gòu)再到電池端，通過(guò)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)與新材料引入，在手機(jī)快充體系上實(shí)現(xiàn)巨大技術(shù)突破，小米300W快充成功面世，讓快充真正進(jìn)入了讀秒時(shí)代。
300瓦充電器同樣迎來(lái)變革式升級(jí)，采用第四代GaN集成化方案，功率高、體積小、發(fā)熱低，效率也更高。平面變壓器更是采用集成化更高的模組化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步壓縮器件的占用空間。
在散熱上，300瓦充電器在灌膠均熱基礎(chǔ)上，還額外增加了大面積石墨烯輔助散熱，雙重散熱，實(shí)現(xiàn)了超高功率輸出。
在功率大漲43％的情況下，其體積與小米上一代210瓦充電器完全相同，功率密度達(dá)到2．31W／cm3。
300瓦有線充電，4100mAh電池，實(shí)測(cè)43秒充10％，2分13秒充50％，5分鐘完全充滿！小米又一次刷新手機(jī)快充紀(jì)錄！當(dāng)然，也讓大學(xué)生們的充電器又逼近了違禁品行列。
03．一切都是GaN“惹的禍”
充電器功率在近幾年出現(xiàn)了“飛躍式”提升，便是因?yàn)樗某霈F(xiàn)——第三代半導(dǎo)體材料，氮化鎵（GaN）。
氮化鎵是由鎵和氮結(jié)合而成的化合物，具有穩(wěn)定的六邊形晶體結(jié)構(gòu)。它是一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，禁帶寬度為3．4eV，是硅的3倍多，因此擁有寬禁帶特性（WBG）。這意味著氮化鎵能夠承受更高的電場(chǎng)。相比傳統(tǒng)的硅材料，氮化鎵具有更小的晶體管、更短的電流路徑、更低的電阻和電容等優(yōu)勢(shì)，使得氮化鎵充電器的充電速度比傳統(tǒng)硅器件快幾十倍。
氮化鎵的重要性越來(lái)越受到關(guān)注。與傳統(tǒng)硅技術(shù)相比，氮化鎵不僅性能優(yōu)異，應(yīng)用范圍廣泛，而且可以有效減少能量損耗和空間占用。在一些研發(fā)和應(yīng)用中，傳統(tǒng)硅器件已經(jīng)達(dá)到了物理極限，而氮化鎵具有更高的潛力，可以統(tǒng)一充電效率、開(kāi)關(guān)速度、產(chǎn)品尺寸和耐熱性的優(yōu)勢(shì)，因此受到更多的青睞。
此外，氮化鎵相較于傳統(tǒng)的硅材料，可以在更小的器件空間內(nèi)處理更大的電場(chǎng)，并提供更快的開(kāi)關(guān)速度，并且氮化鎵器件可以在更高的溫度下工作，這也是其優(yōu)勢(shì)之一。
隨著全球能量需求的增加，采用氮化鎵技術(shù)不僅能滿足能量需求，還能有效減少碳排放。事實(shí)上，氮化鎵在能源轉(zhuǎn)換方面的設(shè)計(jì)和集成度已經(jīng)被證明是下一代功率半導(dǎo)體的有力競(jìng)爭(zhēng)者，其碳足跡比傳統(tǒng)的硅基器件小10倍。
制造一顆氮化鎵功率芯片能夠顯著減少化學(xué)物和能源的損耗，約80％的減少，同時(shí)還減少了超過(guò)50％的包裝材料使用量。據(jù)估計(jì)，如果全球?qū)⒉捎玫壒β市酒骷?lái)升級(jí)數(shù)據(jù)中心，這將減少30－40％的能源浪費(fèi)，相當(dāng)于節(jié)省了100兆瓦時(shí)的太陽(yáng)能發(fā)電，并減少1．25億噸的二氧化碳排放量。
04．航天領(lǐng)域下凡 未來(lái)不可估量
全球高品質(zhì)智能充電專家安可創(chuàng)新，主營(yíng)產(chǎn)品涵蓋移動(dòng)電源、充電器、數(shù)據(jù)線、藍(lán)牙外設(shè)等智能數(shù)碼周邊產(chǎn)品。作為行業(yè)的先驅(qū)，他們率先將航天領(lǐng)域的氮化鎵技術(shù)應(yīng)用于消費(fèi)充電領(lǐng)域，開(kāi)啟了氮化鎵時(shí)代。
中國(guó)的氮化鎵充電器行業(yè)經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一階段是2013年至2017年的萌芽期，氮化鎵技術(shù)在消費(fèi)電子領(lǐng)域的應(yīng)用還處于探索階段。第二階段是2018年至2019年的擴(kuò)張期，氮化鎵充電器開(kāi)始進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng)，但由于高成本，價(jià)格較高，因此尚未得到大規(guī)模應(yīng)用。第三階段是自2020年開(kāi)始的發(fā)展期，大型手機(jī)廠商不再贈(zèng)送充電器，這為第三方氮化鎵充電器廠商提供了廣闊的快充市場(chǎng)，氮化鎵充電器的滲透率不斷提高。
GaN的問(wèn)世推動(dòng)了電源行業(yè)的快速發(fā)展，充電器功率從30W提升到120W，而目前市面上主流的氮化鎵快充充電器輸出功率為65W。國(guó)內(nèi)企業(yè)也相繼推出了氮化鎵快充的主控芯片，這將降低氮化鎵充電器的成本，并更廣泛地受到消費(fèi)者的接受。
全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，中國(guó)本土廠商在EDA、IP、高性能計(jì)算和處理芯片，以及先進(jìn)工藝的晶圓代工等方面與行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者還有一定差距。然而，在第三代半導(dǎo)體領(lǐng)域，如氮化鎵和碳化硅等方面，國(guó)內(nèi)廠商與國(guó)際廠商的差距并不太大。
隨著中國(guó)氮化鎵行業(yè)和第三代半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，中國(guó)也出臺(tái)了相關(guān)政策，并且我國(guó)已經(jīng)把氮化鎵的發(fā)展列入十四五計(jì)劃當(dāng)中，可見(jiàn)其重要性。鼓勵(lì)氮化鎵的研發(fā)和應(yīng)用，其中氮化鎵充電器作為下游產(chǎn)品，其前景非常廣闊。
05．OFweek維科網(wǎng)·電子工程 總結(jié)
氮化鎵充電器主要應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品，包括智能手機(jī)、平板電腦和個(gè)人電腦（PC）。2022年全球智能手機(jī)／PC／平板出貨量達(dá)到12．10／2．92／1．63億臺(tái)，主要消費(fèi)電子產(chǎn)品的出貨量穩(wěn)定增長(zhǎng)，創(chuàng)造了龐大的充電器配件市場(chǎng)。
盡管氮化鎵充電器在2018年才正式進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng)并逐漸推廣，但替代傳統(tǒng)充電器的比例仍較低，因此氮化鎵充電器市場(chǎng)的需求量巨大，未來(lái)充電器功率會(huì)不會(huì)真的發(fā)展到單個(gè)充電器就能達(dá)到大學(xué)宿舍違禁品我們不得而知，不過(guò)，我相信不少消費(fèi)者對(duì)于充電進(jìn)入讀秒倒計(jì)時(shí)，肯定是非常期待的。
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