自研芯片、新材质电池、魔改快充，一文看懂小米数字旗舰快充发展史
2023 年 10 月 26 日，小米如常更新数字旗舰，发布了新一代「小米 14」系列，这一代小米 14 首发第三代高通骁龙 8 处理器，并继承小米 13 火爆的市场销售成绩，开售 5 分钟就达到小米 13 首销总量的 6 倍，成为小屏难得一见的现象级爆款。如今小米拥有小米 MIX 系列、小米数字系列、小米 Civi 系列、Redmi K 系列、Redmi Note 系列、Redmi 数字系列等手机产品线，已完成全域布局。
这代小米 14 Pro 配备 120W 有线快充与 50W 无线快充，标准版小米 14 有线快充也升级至 90W，让这个小屏机成为业内不可多见的木桶机，可以说小米在众多手机品牌里，针对快充方面的研发与投入绝对是是充满亮点的存在。充电头网整理了支持大功率快速充电的小米数字旗舰，下面为大家介绍小米快充发展史。
为节省大家时间，文章内最关键的参数已制作成表格，可以直观清晰地对比。感兴趣的小伙伴可以看文章下面对小米数字旗舰系列的快充技术解析。
小米 USB-A 口特殊快充系统
小米数字旗舰手机使用的快速充电协议属于私有协议，先后有过“MI Turbo Charge ”、“闪充”、“秒充”等多个名字，虽然是私有协议，但小米在开发时对通用充电标准保留了较大的包容性，该充电器可以支持 USB PD 快充输出，可以为市面绝大部分消费电子产品提供 PD 通用快充。
一般来说，USB PD 快速充电需要基于 USB-C 接口的“CC”通讯触点，让设备与充电器相互沟通协商后才能正常充电。小米快充的充电器使用了特殊的 USB-A 接口系统，通过在接口内增加一个特殊触点的方式实现“CC”通讯功能，与小米原装线缆搭配后可以支持 USB PD 通用快速充电。这种实现方式保留了私有化生态的同时，兼顾了通用性，避免充电器不支持其它设备而白白浪费。
有线快充功率达到 120W
从文章开篇的表格里可以看到，小米数字旗舰有线快充功率从小米 9 系列的 27W 开始，一路迭代升级，目前至最高可达 120W，主要功率分布在 67W、90W、120W 这三档上面。
可以看到，出现频率最高的 67W 主要用在标准款与Pro 机型上，从今年小米 14 标准款功率升级至 90W 来看，小米有意用 90W 替代 67W 成为下一代主流快充，让标准款的有线快充也妥妥的“升杯”。
至于最高功率的 120W 已沿用多年未往上提升，充电头网将小米数字旗舰系列的电池容量、充电功率制作成充电倍率表格，120W 机型的电池输入倍率已达到 6C。
多年来未提升最高功率是综合考虑能量密度的关系，如果再进一步提升功率，则相同空间下电池容量会相对地进行妥协，影响续航时间，这不符合电池仓空间紧缺的旗舰手机利益。所以各大手机品牌都会选择在空间更宽裕的副品牌机型上进行快充功率竞赛，而不是在主力旗舰去做。
实测小米 12S Pro 使用原厂 120W 充电器充电，功率达到 18.6V 5.59A 100.98W，可见小米 120W 有线快充功率的确达到了笔记本这种大型电子产品的充电功率水平。
速度方面，充电头网曾对小米 13 Pro 搭配原装 120W 充电器进行全程充电记录，可以看出充至 50% 仅耗时8分钟，充至 80% 耗时 17 分钟，充至 100% 也仅需 25 分钟左右。这样的充电速度让续航的补能效率大大提升，再也无需可以去关注充电这件事，没电插上十分钟就可以满足一整天续航，属于业内领先水平。
在充电器技术与用料方面，小米 120W 充电器内部采用了高效的氮化镓技术方案，相比传统硅器件充电器转化率更高、体积更小。实测小米 120W 充电器厚度约为 28.43mm，体积约为 95cm³，与普通 65W 充电器尺寸接近，以充电器功率 120W 计算，功率密度约为 1.26W/cm³。
无线快充速度屡破行业天花板
其实，在手机无线充电方面小米属于起步较晚的追赶者，小米直至 2018 年才开始在 MIX2S 上首次使用无线充电技术，功率 7.5W。
小米慢慢跑，一步一个脚印，2019 年小米 9 Pro 将无线充电功率升级至 30W，反超业界主流水准。2020 年是小米公司成立十周年，小米发布小米 10 至尊纪念版，搭载 50W 无线充电技术，是量产手机无线充电功率最高的手机。
2021 年 3 月小米 11 Pro、小米 11 Ultra 破天荒地搭载 67W 超大功率无线快充，有线快充、无线快充同等功率，刷新手机业界无线充电技术新纪录，目前小米已成为手机无线快充的领航者。
技术储备方面，2020 年 10 月 19 日，小米宣告 80W 无线秒充技术研发成功，只需 8 分钟就可以将 4000mAh 电池充至 50% 电量。2021 年 5 月 31 日，小米官宣打破了两项世界纪录，分别是 200W 有线快充与 120 瓦无线快充，7 分钟充入 50% 电量，100% 充满仅需 15 分钟。
无线充电功率的快速发展引起业界关注，人们开始担忧这么大的功率是否存在安全问题，是否会影响其他无线电设备。工信部在 2021 年 2 月 19 日发文，向社会公开征求《无线充电（电力传输）设备无线电管理暂行规定（征求意见稿）》的意见。附件 1 中对移动、便携式无线充电设备要求额定传输功率需小于 50W，此后各手机品牌无线充电功率止步于 50W。
在《无线充电（电力传输）设备无线电管理暂行规定（征求意见稿）》发布的两年后，2023 年 5 月 30 日工信部出台《无线充电（电力传输）设备无线电管理暂行规定》。相比起两年前的征求意见稿，设备划定范围更加清晰，除了手机、笔记本外还有多种智能终端被纳入管理范围，并规定了最大功率、待机或空闲状态下的杂散发射限值，另一个最大的变动就是，手机、笔记本等智能终端无线充电功率从 50W 放宽至 80W。
虽然工信部规定中对手机无线充电的功率上限已放宽至 80W，但目前小米绝大部分数字机型都配备 50W 无线快充，充电速度一般约 40 分钟即可充满 100% 电量，使用体验已十分可以。
手机首次加入无线充电技术至今已近十年，开始几年因功率低充得慢形同鸡肋，无线充电技术速度完全止步不前。小米大功率无线快充提升无线充电的使用体验，让碎片化无线充电得以实现，拥有实用、好用、肯用的价值。
电池材质技术革新
目前手机电池方案主要分为单电芯与双电芯两种，单电芯可以做到电量更大，双电芯可以做到充电性能更强，它们各有优势。
从续航性能来看，在相同电池仓空间的局限下，单电芯方案的空间利用率更高，电量也比双电芯更大，故续航也更长。小米数字旗舰全部都使用单电芯方案，并以此为出发点，通过电池材质技术升级的手段提升电芯的充放电性能与续航时间。
早在 2019 年 9 月，小米概念机 MIX Alpha 上就使用了纳米硅碳负极材质电池，在 4050mAh 容量的电池上实现了 40W 有线闪充。虽然 MIX Alpha 只是技术验证机型未量产，但也能看出小米在 2019 年甚至更早前，就已经开始对电池新负极材质进行探索。
为解决旗舰机电池仓较小带来的续航问题，2021 年小米推出了硅氧负极电池，并在小米 11 Pro 与小米 11 Ultra 两款量产机上搭载这种电池。得益于硅氧负极超级快充电池的加入，小米 11 Pro 与小米 11 Ultra 在并不厚重的身躯内放入了 5000mAh 超大容量电芯，保证了用户续航体验。
相比起常见的石墨负极材料电池，硅氧负极电池通过掺硅补锂的方式在负极中使用了纳米级硅氧化物，硅氧负极有效避免充放电过程中硅颗粒膨胀导致破裂粉化，解决硅负极电池寿命问题。新材质硅氧负极电池让电池能量密度与充电速度都得到了显著的提升，而且不只停留在概念上，小米还将其带入实际量产，让消费者受惠。
小屏旗舰通常会因为空间问题导致电池容量往往较低，续航时间也相对大屏机型更短，2022 年，小米 13 使用了高硅负极电池 + MCP 电池封装技术，在同体积下，该技术让电池容量增加了 260mAh，达到 4500mAh。小米 13 作为小屏机，DOU 续航可达 1.37 天，打消续航焦虑。
小尺寸机身要拥有长续航，电池技术创新是唯一出路。小米 14 系列采用新一代硅碳负极电池技术，相比硅氧技术，新一代的硅碳负极技术拥有更高的克容量，能够让电池拥有更高的能量密度。但在新一代硅碳负极电池的高能量密度加持下，小米 14 的 DOU 续航时间可达 1.43 天惊人成绩，远超传统小屏机型，甚至还超过部分大屏机型。
小米自研澎湃系列快充芯片
近年来，手机快充技术经历了一次跃进式技术换代，从 QC2.0 等发热量较大、功率较低的充电方式，进入了分压直充的电荷泵快充时代。
电荷泵快充通过电压精细微调技术，让充电器输出电压接近于电池电压的倍数，进入手机后通过电荷泵分压的方式，实现高效电力转换。电荷泵快充可以大幅度减少电力转化过程中产生的热量，对线缆、接口的电气特性要求进一步降低，让小小的手机可以承载媲美笔记本的大功率快速充电。
在快速充电技术中，电荷泵充电芯片与电池管理芯片最为关键。业界常用快充芯片方案已不能满足小米快充性能需求，所以小米从自身需求出发，选择走自研路线，按需开发出澎湃 P1、澎湃 P2、澎湃 G1 等快充芯片，以实现小米快充所需的所有性能要求。
2021 年 12 月 24 日，小米 12 Pro 发布前夕，小米官宣首发自研充电芯片 —— 澎湃 P1，它是业界首个谐振充电芯片，拥有自适应开关频率的 4:1 超高效率架构，通过两颗澎湃 P1 芯片可在单电芯方案上实现 120W 有线快充、50W 无线快充。
澎湃 P1 谐振拓扑效率高达 97.5%，非谐振拓扑效率为 96.8%，热损耗直线下降 30% 。支持 1:1、2:1 和 4:1 转换模式，并且所有的模式都需要支持双向导通，这让小米澎湃P1拥有更多“玩法”。正向 1:1 模式（5V to 5V）让亮屏充电效率更高，正向 2:1 模式（10V to 5V）可兼容更多充电器，正向 4:1 模式（20V to 5V）可支持 120W 澎湃秒充，反向 1:2/1:4（5V to 10V/5V to 20V）模式最高支持 30W 的反向充电。
澎湃 G1 电池管理芯片主要负责电池健康的维护功能，精准地适配小米硅氧负极、高硅负极等高能量密度电池的特征，在用户使用过程中智能动态调整手机的充放电状态，达到延长电池寿命的效果，并让手机续航时间更长。
充电头网总结
为了实现小米快充所需的功能，小米自研澎湃 P1、澎湃 G1 等快充芯片，在快充方面持续堆黑科技。如今小米数字旗舰系列已大范围配备了 50W 无线快充与至高 120W 有线快充，更快的充电速度意味着用户耗费在等待的时间越短，相比以前要规划出一两个小时进行充电，现在插上数分钟就可以充入一大半电量，“低电量恐慌”这件事已经成为过去式。
与快充技术相比，电池技术进步相对缓慢，但小米仍持续在电池技术上进行革新，先后在数字旗舰机型上量产硅氧负极电池、高硅电池、硅碳负极电池等高能量密度电池，让有限空间里的小小电池发挥出哪怕一点点提升的性能。
在快充系统方面，小米私有快充的充电器也支持 USB PD 标准充电输出，其他消费电子产品也能使用小米原装充电器，小米手机除了支持小米私有快充外，也兼容 USB PD、PPS、QC 等常见的通用快速充电协议，使用上更加舒服。
小米数字系列作为旗舰产品，是所有小米手机里完成度最高的系列，在快充方面也是狠下苦功，每一代小米数字机型都或多或少采用了革新的快充技术。而小米手机的定价在同行中较为亲民，也让更多用户可以接触到业内顶尖性能的快充到底是什么样子，基于其良好的配件兼容性，快充配件市场也能做的更大，消费者的选择更多，人人都能享受快充的乐趣。
后续，充电头网将会继续更新 Redmi 品牌的快充发展历史，抛去了数字旗舰狭小电池仓空间枷锁的 Redmi 系列，更是拥有 200W 以上的快充实力，感兴趣的小伙伴可以关注下一期。
相关阅读：
1、90W有线+50W无线，5000mAh大电池，小米 13 Ultra 手机评测
「历年评测」
2023、2022、2021、2020、2019、2018、2017、2016、2015
「品牌专区」
mophie、倍思、UGREEN绿联、Huntkey航嘉、图拉斯、Benks、MOMAX、JOYROOM、公牛、TRÜKE充客、ORICO、aigo、台电TECLAST、魔栖、Mcdodo麦多多
商务合作联系：info@chongdiantou.com