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電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/劉靜）據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì)，2020年全球快充市場(chǎng)規(guī)模為500億元，同比增長(zhǎng)15.21%，2022年有線充電器市場(chǎng)快充滲透率快速提高至95%，2023快充市場(chǎng)規(guī)模1000億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)28%。隨著AI發(fā)展加劇終端應(yīng)用的功耗增加，未來(lái)全球快充市場(chǎng)規(guī)模有望繼續(xù)擴(kuò)大。

對(duì)于2024年，華泰證券認(rèn)為，這將是快充在新能源汽車(chē)領(lǐng)域規(guī)模化放量的關(guān)鍵之年。快充技術(shù)從最初應(yīng)用在智能手機(jī)領(lǐng)域，到平板電腦、電動(dòng)工具，再到現(xiàn)在的新能源汽車(chē)，已然快充技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。

UFCS快充產(chǎn)品齊放量，預(yù)計(jì)有100款產(chǎn)品取得認(rèn)證

UFCS是由電信終端產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布，華為、OPPO、vivo、小米牽頭，聯(lián)合榮耀、矽力杰、瑞芯微、立輝科技、昂寶電子等多家終端、芯片企業(yè)一起制定推動(dòng)的新一代融合快充標(biāo)準(zhǔn)，旨在解決由各種私有快充協(xié)議互不兼容的問(wèn)題。

該協(xié)議規(guī)定如果設(shè)備支持多種快充協(xié)議時(shí)，必須先進(jìn)行UFCS的識(shí)別和通訊，當(dāng)UFCS無(wú)法使用才可以使用其他快充協(xié)議。這樣的優(yōu)先使用權(quán)使得UFCS真正做到一個(gè)充電器就可以給多個(gè)設(shè)備提供快充。同時(shí)，UFCS協(xié)議將設(shè)備分為供電設(shè)備、線纜和充電設(shè)備三個(gè)部分，三部分之間通過(guò)USB 接口連接，可互相進(jìn)行通訊和能量傳輸。因此，它可以為用戶提供更快速、更安全、更便捷的充電體驗(yàn)。

UFCS融合快充最早在2020就開(kāi)始做技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)了，2021年5月正式發(fā)布，但首發(fā)的UFCS快充貌似并未引起多大波動(dòng)，大部分廠商還是選擇跟進(jìn)國(guó)外的PD3.1協(xié)議。直到2022年7月發(fā)布UFCS修訂版后，這種局勢(shì)才被逆轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，同年9月發(fā)布首批11款通過(guò)UFCS融合快充認(rèn)證的產(chǎn)品。

近日，廣東省終端快充行業(yè)協(xié)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)賴(lài)俊亨透露，“截至2024年4月底，預(yù)計(jì)將有手機(jī)終端、芯片、充電器等加起來(lái)共100款產(chǎn)品會(huì)取得UFCS認(rèn)證，這些產(chǎn)品也會(huì)陸續(xù)使用UFCS商標(biāo)?！?/div>

在芯片領(lǐng)域，目前杰華特、一微半導(dǎo)體、芯朋微、芯?？萍?/u>、易沖半導(dǎo)體、慧能泰、英集芯、智融、通嘉、美芯晟、瑞薩、立錡、瑞芯微、南芯科技、拓爾微、芯合電子等芯片企業(yè)均有產(chǎn)品通過(guò)UFCS融合快充認(rèn)證。

相對(duì)為解決終端接口統(tǒng)一所制定的PD3.1，UFCS在電池保護(hù)、電壓電流精度方面更具優(yōu)勢(shì)，這也是為什么在快充持續(xù)向中大功率發(fā)展過(guò)程中UFCS被快速普及、國(guó)內(nèi)廠商快速跟進(jìn)的原因。

賴(lài)俊亨表示，“未來(lái)會(huì)擴(kuò)大現(xiàn)有應(yīng)用落地，把UFCS快充，導(dǎo)入酒店、機(jī)場(chǎng)、咖啡廳等常見(jiàn)的手機(jī)快充應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí)也會(huì)與其他產(chǎn)業(yè)緊密配合，特別是目前的兩輪電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)，它的安全性問(wèn)題受到持續(xù)關(guān)注，我們希望把手機(jī)上UFCS快充的安全性概念整個(gè)導(dǎo)入兩輪電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)。”

多家快充廠商快速跟進(jìn)ZVS電源開(kāi)關(guān)技術(shù)

隨著快充技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，新的電源拓?fù)浼軜?gòu)也在不斷涌現(xiàn)。此次亞洲快充大會(huì)，國(guó)外大廠PI再次重點(diǎn)介紹了ZVS技術(shù)帶來(lái)的優(yōu)秀快充性能。

ZVS技術(shù)，全稱(chēng)Zero Voltage Switching（零電壓開(kāi)關(guān)），是一種用于降低電力損失和提高效率的電源開(kāi)關(guān)技術(shù)。它的主要原理是在開(kāi)關(guān)管切換時(shí)將電壓降至零，從而減少開(kāi)關(guān)管的損耗。ZVS技術(shù)通過(guò)控制電路中的諧振頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)關(guān)，從而減少了開(kāi)關(guān)管的損耗，提高了電路的效率。ZVS這種高效的電源開(kāi)關(guān)技術(shù)正在得到快速應(yīng)用，助力國(guó)內(nèi)廠商向快充大功率突破以及降本。

PI是最快速跟進(jìn)這種技術(shù)的快充廠商之一，它推出了SR-ZVS創(chuàng)新性電源開(kāi)關(guān)技術(shù)，并在InnoSwitch5-Pro離線反激式開(kāi)關(guān)IC產(chǎn)品上應(yīng)用。這款I(lǐng)C內(nèi)部集成了750V或900V的PowiGaN初級(jí)開(kāi)關(guān)、初級(jí)側(cè)控制器、FluxLink隔離反饋功能，以及具有I2C接口的次級(jí)控制器。其中，SR-ZVS技術(shù)是通過(guò)控制初級(jí)主開(kāi)關(guān)和次級(jí)同步整流開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，與傳統(tǒng)的有源鉗位工作相比，它不需要額外的高壓開(kāi)關(guān)管及相應(yīng)的控制電平移動(dòng)電路，從而降低了系統(tǒng)成本。

此外，SR-ZVS技術(shù)與GaN（氮化鎵）技術(shù)的結(jié)合，使得電源效率得到了進(jìn)一步提升。氮化鎵材料具有優(yōu)異的開(kāi)關(guān)性能，與SR-ZVS技術(shù)結(jié)合，能夠使得電源開(kāi)關(guān)損耗幾乎為零，為電源設(shè)計(jì)帶來(lái)了革命性的改變。

在此次亞洲快充大會(huì)上，必易微也發(fā)布了新一代ZVS SR方案，即集成ZVS功能的同步整流控制器，這款產(chǎn)品可以精準(zhǔn)的過(guò)零關(guān)斷，關(guān)斷傳輸延遲小于10ns，HV引腳耐壓高達(dá)130V。

中功率快充小型化、低成本、電池安全性成未來(lái)關(guān)注重點(diǎn)

快充技術(shù)在智能手機(jī)、平板電腦、電動(dòng)工具以及新能源汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展迅猛，幾乎每天都在發(fā)生新的變化，那未來(lái)在快充技術(shù)中最值得關(guān)注、最具發(fā)展可能性的是哪些方面？

易沖半導(dǎo)體AC-DC協(xié)議產(chǎn)品線經(jīng)理盧鼎鼎表示，“最值得關(guān)注和發(fā)展的，我認(rèn)為是中功率的小型化。由于目前小功率段，比如蘋(píng)果的20W配件，通過(guò)氮化鎵合封，把體積做得非常小。但是對(duì)于中功率這一塊，是用戶體驗(yàn)最好的功率段，但目前體積相對(duì)還是大的，未來(lái)如果把中功率段快充做小型化，我認(rèn)為比小功率帶來(lái)的體驗(yàn)可能會(huì)更好?！?/div>

橙果20w PD快充體積約為47.76cm3，蘋(píng)果20W PD充電器體積更小一些，為45.53cm3。而蘋(píng)果的61W、67W充電器體積比20W產(chǎn)品大3倍多，為156cm3。功率越大可以滿足消費(fèi)者更快速充電的需求，但很明顯在中功率快充上體積沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)，不便于消費(fèi)者外出攜帶。

為什么中功率快充充電器現(xiàn)在體積仍然較大？這是因?yàn)楦叩某潆姽β?，充電器?nèi)部的電路設(shè)計(jì)和元件需要更加復(fù)雜和密集。為了實(shí)現(xiàn)更大的功率輸出，充電器可能需要采用更多的功率轉(zhuǎn)換模塊和散熱組件，這些組件本身占用一定的空間，從而限制了小型化的程度。

其次散熱問(wèn)題也是限制中功率充電器小型化的另一個(gè)重要因素。中功率充電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生比小功率多幾倍的熱量，如果不能有效地散熱，不僅會(huì)影響充電器穩(wěn)定性和壽命，還可能對(duì)設(shè)備造成損害。因此，為了實(shí)現(xiàn)良好的散熱效果，中功率充電器可能需要采用較大的散熱片和風(fēng)扇等散熱組件，這也增加了充電器的體積。

“小型化，我認(rèn)為集成度要更高。另外一個(gè)的話，我認(rèn)為就是快充的安全性問(wèn)題，電池的壽命、多次循環(huán)的這些問(wèn)題還是比較值得關(guān)注的。PD快充這一塊，所應(yīng)用的產(chǎn)品會(huì)越來(lái)越多，常規(guī)有手機(jī)、電腦，還有現(xiàn)在見(jiàn)到的電動(dòng)工具，我現(xiàn)在碰到剃須刀都已經(jīng)實(shí)行快充了。所以小型化、安全性的問(wèn)題，還是值得大家花更多時(shí)間來(lái)關(guān)注的”，寶礫微電子董事長(zhǎng)鄧海飛說(shuō)道。

中功率快充充電器小型化的關(guān)鍵在于散熱問(wèn)題如何解決，對(duì)此杰華特系統(tǒng)設(shè)計(jì)總監(jiān)俞楊威也提出了自己的獨(dú)到見(jiàn)解。他認(rèn)為，“快充在充電過(guò)程中可能需要對(duì)電池?zé)崃窟M(jìn)行控制，我們?nèi)绾巫屗诔潆娺^(guò)程中更智能地?zé)峁芾恚诟弑堵?、升放電的時(shí)候，把熱量作為一個(gè)閉環(huán)的控制。”

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