编辑 / 钱江
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统一标准、创新材料：手机快充如何“多快好省”？ （附：UFCS融合快充认证产品一览）
手机充电产业从原始的一体式座充、电池万能充时代，发展到现在的不可拆卸锂电快充时代，经历了20余年的产品和技术迭代，已经形成一套完整、成熟的产业链体系。
数据显示，2022年全球有线充电市场规模已达到114.31亿美元;无线充电市场规模达到15.64亿美元;其中快充市场规模已达到27.43亿美元。
智能终端产业的高速发展不但加速了快充的普及，同时也带来新的问题和挑战，如何在标准和材料上进行突破，成为行业目前关注的重点方向。
新标准带来新效益
快充速度的比拼，已经成为快充功率瓦数和协议兼容性的比拼。目前，手机行业快充协议存在各厂商“私有协议”和各组织“公有协议”纷杂混乱的局面，各协议间很大程度存在互不兼容的问题，尤其各大手机品牌之间，为了增加产品竞争壁垒，厂商魔改了多个“个性化定制”协议，导致跨品牌充电体验落差大、充电设备重复购买不环保、多设备充电接口难找的情况发生，除了严重影响体验、造成环境污染和资源浪费外，也同时增加了产业链上下游的研发成本和无效投入，如果说各种私有协议是具有特色的“方言”，那么具备“普通话”属性的统一快充标准推广势在必行。
UFCS 融合快充协议全称Universal Fast Charging Specification，是由我国主导的快速充电技术协议，由中国信通院、华为、OPPO、vivo、小米牵头，并得到了荣耀、矽力杰、瑞芯微、立辉科技、昂宝电子、电酷网络等多家终端、芯片企业和产业界伙伴的支持。
比起同类协议，UFCS 融合快充协议拥有更高的性能上限与兼容性，目的是实现跨品牌大功率快充。该协议旨在制定移动终端的融合快速充电标准，解决互配快充不兼容问题，为终端使用者创造快速、安全、兼容的充电使用环境。UFCS 融合快充自 2021 年 12月推出以来，在产业链、行业、品牌端多方共同推动下迅速发展，相关产品数量稳步增长。
记者从电信终端产业协会（TAF）了解到，截至目前，已有34款手机、平板、充电器和充电芯片获得 UFCS 融合快充认证，跨品牌之间互充功率可达到 30W，而此前跨品牌之间互充功率一般只有 10~18W。
UFCS 融合快充协议出现后，各大手机品牌在保留私有协议之余找到了“求同存异”的机会，据了解，终端快速充电技术与标准推进委员会的第一阶段推进目标已经实现，只要在UFCS 融合快充协议下充电器、数据线、手机三者之间握手成功，就能以超过40W+级别的功率快速充电。目前，我国为推广该协议成立的“终端快速充电技术与标准推进委员会”各成员组织正在进行UFCS 融合快充协议第二阶段的研发和推进工作，届时采用该协议的快充可实现高达65W的功率充电，这已与目前行业快充平均水平看齐。
就在4月13日，终端快速充电技术与标准推进委员会2023年第一次全会在深圳召开。中国通信标准化协会（CCSA）理事长闻库、电信终端产业协会（TAF）理事长史晓光、中国信息通信研究院总工程师魏然、广东省终端快充行业协会（FCA）理事长陆冰松出席了会议并致辞。电信终端产业协会秘书长谢毅作为CCSA终端快充推委会主席参会并作工作报告。这是继去年9月在京召开的移动终端融合快充成果发布会后的又一重大事件，标志着融合快充产业推进工作又进一步。
关于下一步的工作，中国通信标准化协会（CCSA）理事长闻库对媒体指出，中国通信标准化协会作为终端快速充电技术与标准推进委员会的一员，将努力通过完善组织管理架构和工作机制来做实做强终端快充推委会在快充标准和产业推进中的平台作用，吸引更多相关企事业单位共同构建快充产业生态，以国际视角高度重视融合快充标准化工作，基于公平、公正、公开的标准化工作程序加快快充标准的制定完善，并通过产品的符合性验证和商标授权等工作，促进标准的落地实施和产业推广，探索和考虑融合快充协议更广泛的应用，引领快充产业健康发展。
行业有关专家指出，推进标准化融合快充协议，在我国每年不但能减少数万吨的电子垃圾的产生，还能促进充电器的再利用，经济效益和社会效益都可得到双重提升。
新材料带来新风口
除了我国主导的UFCS 融合快充技术，我国主推的另一手机快充核心技术 —— 氮化镓（GaN）材料也同步在高速发展。
氮化镓是氮和镓的化合物，此化合物结构类似纤锌矿，硬度很高。作为时下新兴的半导体工艺技术，提供超越硅的多种优势。与硅器件相比，氮化镓在电源转换效率和功率密度上实现了性能的飞跃。总体来说，它具有禁带宽度大、热导率高、耐高温、抗辐射、耐酸碱、高强度和高硬度等特性。我国在氮化镓领域的研发和产业化从2013年开始，起步较晚。但随着政府的支持和企业的投资，近年来发展迅速。目前，中国氮化镓产业主要分布在广东、江苏、浙江等省份，涉及到材料研发、充电应用等多个领域。2019年，中国氮化镓市场规模达到了约135亿元人民币，预计到2025年将超过500亿元。
在手机行业，面向消费市场的氮化镓充电器首次出现是在2018年，从此开始得到头部手机厂商的全面应用，氮化镓充电器已经成为旗舰手机的标配，在手机厂商展示120W、210W、240W 甚至 300W快充时，都会同时介绍氮化镓材料技术，氮化镓材料可有效解决高功率充电期间发热问题，并带来更小的体积、更高的电力转化利用率。
小米工程师王彦腾对《通信产业报》及天鹅奖研究组记者表示，目前手机充电器市场，快充类产品已占比总量的30%~40%，其中市场主推的高功率快充产品均采用氮化镓充电器。小米目前最为先进的300W快充，采用的也是该材料。
真我副总裁、全球营销总裁、中国区总裁徐起对记者表示，全球首发量产的240W快充手机真我GT Neo5采用的就是氮化镓材料充电器，同时，作为手机产品科技创新的实践者，真我早在旗舰手机真我GT2 大师探索版上就全球首创内置氮化镓充电保护，创新性地将氮化镓材料功率器件引入手机端，大大节省手机内部空间，降低发热峰值，实现了体积降低64%，峰值功率发热降低85%。保证手机在充电过程中更高效，更安全。
业内人士指出，拥有更高工作频率和低阈值电压的氮化镓器件，不仅适合于对高频率、小体积、成本敏感的电源领域，迅速下降的成本也是该器件在消费电子产品市场多个领域爆发的主要原因。随着氮化镓技术越来越成熟与成本进一步下探，氮化镓材料已成为快充行业技术发展的关键，而快充的普及也带动了氮化镓产业快速发展。
据不完全统计，国内外生产制造氮化镓快充产品的厂商近百家，市场上可提供氮化镓快充的产品超过100款，功率多集中在30W-300W之间，可满足多数手机、平板电脑等产品的充电功率需求。氮化镓材料快充已经成为手机充电、散热领域新的风口.
结语
通过通用性融合快充协议和新材料应用不断优化快充产业体系已经成为行业共识，大功率快充设备实现标准化、小型化也是行业的共同呼声，随着行业各界的不断努力，一个开放、绿色的的手机快充产业生态正不断向我们走来。
附：UFCS融合快充认证产品一览
延伸阅读：天鹅奖