次世代君臨，快充的前世今生

移動應用遍及生活方方面面，我們越來越離不開手機。伴隨著性能和功能的暴漲，手機卻在慢慢變輕變薄，而且不再支持換電池的設計了，用戶對續航的憂慮，從未像現在這麼嚴重……

電池化學技術早在幾十年前已經基本成型，容量與電池的重量和體積成正比，面臨「要容量就只能變厚變重」的矛盾，歷史毫不猶豫地選擇了看起來是曲線救國，但實質上是最簡單粗暴的解決方案——快充。

讓人眼花繚亂的快充分支與歷史

在功能機時代，手機的電池容量一般都在1000mAh以下，充電功率停留在3-5W，當年5V 0.5A的輸出規格，現在看起來簡直就是上古畫風。伴隨著性能的暴漲，隨後安卓智能機的電池容量也增長到了2000mAh，USB協議的制定者USB-IF協會定義了USB Battery Charge 1.2（BC 1.2）充電標準，把充電電流擴大到1.5A。至今很多智能硬體用的，依舊是這個充電標準。

2013年，初代的高通快充QC1.0面世，高通通過引入自己的電源管理集成電路PMIC，讓充電輸出躍升到5V 2A，而且任何移動設備都可以用這個獨立於USB連接器的方案。

因為繼續提高電流會對數據線和其他部件帶來技術和成本壓力，高通QC2.0採用9-12V的高壓低方案規避2A電流的紅線，大幅提高功率並降低充電損耗，同樣只需要高通的電源管理IC即可支持。因為成本低而且兼容性好，QC2.0幾乎統一了快充市場，後來的三星AFC、Moto渦輪快充、vivo雙引擎閃充等都算是QC2.0的衍生方案。

再往下，聯發科的PEP快充面世，用的是和高通類似的高電壓方案，根據電流來判斷輸出，隨後的魅族mCharge、金立閃電快充都是聯發科PEP快充的衍生產品。而OPPO的VOOC閃充則使用5V 4-5A的超高電流，從充電器、數據線，到電池和介面，全都需要定製，充電速度上去了，但卻是兼容性問題最嚴重的。

因為USB-IF的不作為，晶元和手機廠商都圍繞自己的產品和商業利益定義自己的快充，紛爭和戰火從此點燃。在群雄並起的2015年，高通發布了QC3.0快充，加入了INOV（最佳電壓智能協商）演算法和200mV的電壓梯度調節，大幅提升充電效率並降低發熱，提高安全性。隨著Type-C介面的換代浪潮襲來，USB協會終於搞出了自己的快充方案USB PD（USB Power Delivery Specification）。

高通QC4：次世代快充

因為各種快充都無法兼容競爭對手的方案，讓現在成為快充標準最混亂的時代，手機無法使用其他品牌手機的充電頭，甚至自家前後兩代產品用的快充技術都不同。當中的很多快充都需要特製的充電頭和數據線支持，缺少任意一個都也無法快充。各種兼容性問題，最後還是算在了消費者的頭上。狂野生長過後，業界彷彿都在等待著下一代的快充來重整市場。

在mirco-USB統一移動產品充電和數據介面之前，也曾經歷類似的野蠻生長過程，而快充領域也已經到了大浪淘沙的臨界點上。2016年底，高通最新一代移動計算平台驍龍835發布，除了CPU、GPU、ISP/DSP、基帶等大幅度的提升外，高通QC4快充標準也一同發布了。

QC4全稱Quick Charge 4，不再依照原來2.0/3.0的命名方式，宣稱比前代溫度更低（-5℃），速度更快（+20%），效率更高（+30%）。QC4採用5V/4.7A~5.6A和9V/3A規格，同時INOV技術的步進電壓精度提升到10mV，進一步提升充電效率並減輕發熱，支持Dual Charge++技術，其具體改進點包括：

支持USB Type-C、USB PD，具備更強的兼容性；

在節電器中增加了更先進的技術，延長電池使用壽命，提升充電的安全性；

通過INOV演算法最大化提升充電效率，優化充電過程，減少發熱；

使用第二個電源管理晶元以提供雙重快充，結合智能熱平衡設計，優化充電效率。

配套使用的最新電源管理晶元SMB1380和SMB1381，阻抗更低，峰值效率提升至96%，可在厚度不到0.8mm的電池內使用，為輕薄型快充設備提供了完美的支持（當然，現在還沒有這麼薄的電池量產）。

速度之外被掩蓋的眾多要點

如無意外，高通QC4快充依舊會是同代最快的快充方案之一，其最高輸出高達28W，宣稱可以充電5分鐘，使用5個小時，可以在15分鐘內能為2750mAh電池的手機充50%電量。但在充電速度之外，有太多的東西是普通用戶之前完全沒有發現的。

對於手機，充電除了速度，充電時的充電效率、發熱控制、安全性和電池壽命等都非常重要，並會直接影響使用體驗，這些是之前的快充故意忽略或無法兼顧的痛點。

充電效率方面，高通QC4快充採用了高通第三代INOV（Intelligent Negotiation for Optimum Voltage 最佳電壓智能協商）電源管理演算法，提供了行業首創的實時散熱管理能力。這個智能熱平衡管理功能，在既定的散熱條件下，自主確定並選擇最佳的電力傳輸水平，從而優化充電效率並控制溫度。

充電過程中，電池的電壓會隨著電量增長而變化，INOV正是通過實時調節輸入電壓，讓原來的恆壓輸入，變成階梯式的斜線。理論上梯度越多越密集，越接近最高效率的電壓斜線。而QC4的步進電壓精度，從QC3.0的200mV一口氣提升到10mV，比後來PPS設定的20mV電壓階梯還要精確，其密度和控制精度，直到現在依舊是最高的。

充電功率的上漲必定會對發熱控制提出更高要求，為了解決這個問題，高通早在QC2的時代就引入了雙路充電（Dual Charge）技術，每一次迭代都會增加一個「+」號，在QC4上雙路充電已經進化到Dual Charge++了。

該技術的核心部分，由新的電源管理晶元SMB1380和SMB1381完成。它們具備如電池差分感知等的先進快充特性，最高電流值可以達到6A和5A，它們之間可平分電流，讓電流值在最佳效率範圍內（3A電流時達到效率峰值，轉化率為95%），同時讓發熱源分散，提高散熱效率，從而達到比前代低5℃的效果。

在安全方面，QC4更加「喪心病狂」。其支持面向適配器和移動設備的眾多先進安全特性，通過在多個層面和整個充電過程中加入保護措施，以保護電池、手機、充電線纜和適配器。

充電過程中手機、電池和電源適配器的電壓、電流和溫度都在到檢測範圍內，有助於防過熱和短路。因為採用的是高電流方案，所以QC4引入了對充電線的質量檢測功能，需要3A/5A或以上規格的線材。

除了新加入的電池防過充和防過熱功能，QC4能在每個充電周期調節電流，配合台階充電特性，可以有效延長電池使用壽命（需要電源適配器支持）。

恆流機制在某些情況下，可能會導致輸出電壓的劇烈波動，對手機內部的Bypass路徑管理和基帶模塊的供電安全造成威脅，所以高通沒有像部分廠商那樣通過適配器完成恆流直充，依舊把控制模塊放在手機上，以提升安全性。

王的資質：兼容性與驍龍計算平台的支持

如果僅僅只有上面提到的速度、效率、安全性，那高通OC4或許也只能算是「又一個」快充技術而已。讓它和同代技術與眾不同的，是它的兼容性以及高通自身驍龍移動計算平台的支持。

兼容性是現在這一代快充的最大短板，而高通QC4引入了USB PD標準的支持，是首個打破這個僵局的快充標準。其後，在2017年農曆新年期間，USB-FI組織發布了USB PD 3.0的重要更新，宣布了對QC4、QC3、SCP、FCP、PE3.0、VOOC多種快充標準的支持。雖然各家的跟進速度各有不同，但高通QC4快充本質上成為了USB PD的一個超集，而且QC4跨越的電壓更大、充電速度更快。

QC4除了可以向下兼容自家的QC3.0/QC2.0外，也能支持USB PD標準，大大減輕了用戶和廠商後期維護、升級成本。此外，早在QC2.0時代，高通就為QC留下了A、B兩類方案，A類對應手機等小型設備，B類則是為平板和筆記本準備的，這個傳統一直延續到QC4。

讓高通QC4可以在移動電源、充電器、車充等使用場景都能發揮作用，小至攝像機、燈泡，大至平板、筆記本和最近火熱的VR頭顯，甚至連無人機和汽車都能兼容和受益。

回到大家最關心的手機領域，高通在SoC平台上的原生支持和體量優勢，是其他手機和晶元廠商，甚至是USB-IF協會都無法撼動的。高通QC4和其他快充標準，從起點上就已經不一樣了。同樣在做手機SoC的大廠，現在只剩下聯發科了。

但聯發科近年在中高端產品線連番受挫，中高端產品線都早已是高通驍龍移動計算平台的天下了。最新的驍龍835平台上，本身就內嵌了對高通QC4的支持，高效雙路充電和智能熱平衡管理這兩個重點功能，甚至不需要OC4充電頭就能做到了。

大一統的曙光

對於手機、平板、電腦、VR/AR，甚至無人機等移動設備來說，電池續航都是最基本的要求。在電池技術不太可能出現大幅躍進的情況下，降低功耗和引入快充是最實際可行的解決方案。

快充最核心的改進不是總體充電時長下降，而是更快的充電速度，可以適應用戶越來越碎片化的充電時間，出門前的10幾分鐘準備時間就能充上出門所需的電量，讓用戶從「充電時長」的束縛中解脫出來。

高通QC4快充作為下一個世代最快的充電技術之一，15分鐘內將2750mAh電池充至50%電量的速度，已經足夠讓用戶很大程度上擺脫為電量擔心的麻煩了。第三代INOV電源管理演算法和雙路充電（Dual Charge）技術則通過精細化管理和雙流分擔的方式，提升充電效率和安全性。

覆蓋適配器、線材和電池的精細監控和調節，則提供了同代快充無法比擬的安全性和電池壽命保護能力。而對前代技術和USB PD標準的兼容性，以及高通835移動計算平台的支持則變成了它封皇的基石。雖然當下快充標準依舊混亂無比，但已經能看到「快充大一統」的曙光了。

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