快充是什么？

什么样才是快充，以功率为判断吗？以电压为判断标准吗？以接口为判断标准吗？
对于快充的定义目前并没有相关组织机构进行过明确的判定，每个人对于快充都有自己一套理解。

按照广义上的理解，由于厂商在开发USB产品前必须从USB-IF取得厂商标识符（Vendor ID），该协会提出的USB BC 1.2成为了过去盛行的标准。当时USB接口最大电压为5V，而USB BC 1.2的充电标准最大电流为1.5A，也就是该标准下充电的最大功率为7.5W。

此时的充电标准足以应付大多数设备的充电，一般认为充电功率大于7.5W，就可以说是“快”充。
但这里也有一个伏笔，USB 2.0接口的数据线内部只有四根线，只能承载最大2A的电流。

快充是如何发展？

1. 初期探索阶段（2012年前）
早在诺基亚年代，电子产品维持续航的手段大多采用更换电池的方式，当时的电子产品功能单一耗电量低，一块电池可以用几天，需要延长续航带上几块电池是正常操作，可以说当时市场没有快充需求。
随着智能手机的普及，​传统的充电速度（5V/1A）已无法满足用户需求，快充技术的研究因此逐渐兴起。​

2. 快充概念提出与初步应用（2012-2014年）
2013年，高通推出了Quick Charge 1.0技术，通过提高输入电流至5V/2A，实现了10W的充电功率，缩短了充电时间。

三星note巨屏手机上市，配套的充电器第一次出现奇葩的规格，输出电压并非5V而是5.3V，并带有线损补偿功能抵消线材的压降损耗以提升充电功率，这时候用户发觉这个充电器充电速度比其他5V充电器快多了，拥有了快慢对比，于是“快充”这个体验第一次模模糊糊地诞生。

同年，华为在首代Mate手机中引入了5V/2A的快充技术，使4050mAh电池在3.5小时内充满，充电时间缩短了约40%。

​3. 多样化快充协议的出现（2014-2018年）
2014年1月OPPO推出搭载VOOC闪充的Find7手机，采用低压大电流方案，实现了5V/4A（20W）的充电功率，提升了充电速度并降低了发热量。充电五分钟通话两小时深入人心，但仅是OPPO用户享受到这种乐趣。

​2014年8月，USB-IF协会发布了USB PD 2.0标准，支持最高20V/5A（100W）的充电功率，成为通用快充标准，广泛应用于各类电子设备。 ​

2015年高通持续升级其快充技术，海量QC2.0手机上市，基于通用技术标准与多种第三方配件的选择，此时快充正式拉开了帷幕，大部分用户首次享受到快速充电带来乐趣。​QC 2.0支持多种电压档位，最高可达36W；随后发布的QC 3.0和QC 4.0进一步提升了充电效率和兼容性。

4. 高功率快充时代（2018年至今）

随着技术的进步，快充功率不断提升，充电时间进一步缩短。​例如，2020年起，100W以上的大功率快充技术进入市场，将充电时间缩短至十几分钟。 ​同时，USB PD协议也在持续发展，最新版本支持更高的功率输出，满足笔记本电脑等设备的充电需求。

总体而言，快充技术从无到有，从专有协议到通用标准，经历了快速的发展过程。​未来，随着技术的进一步创新，快充技术有望实现更高的功率、更短的充电时间，以及更广泛的兼容性。

快充系统的组成

快充系统由三大件组成，负责提供电力的的充电器（电源适配器），电力传输用的线缆（数据线），接收端设备（数码产品），他们每一个都是快充系统的参与者。

充电器&充电协议

不同终端设备有着不同的电压需求、不同的接口需求，如果为每一款设备都需要对应的充电器，插线板上会密密麻麻插满了不同充电器。那要如何确认设备使用什么规格的充电器呢？

答案是充电协议，充电协议可以理解为充电器和设备之间的“语言”，确保两者能高效、安全地沟通。也就是说当充电器和设备支持协议一致时，就能够以该协议进行充电。

旧式快充协议
几年前快充协议十分简单，简单到类似交通信号灯，幼儿园小朋友都可以通过颜色判断信号含义。设备与充电器不需要很“聪明”就可以读懂双方的需求，不管是研发难度还是物料成本都简单便宜。而快充协议的红绿灯，则是采用D+D-电压进行信息传输。

旧式快充协议都是使用USB2.0通讯接口，常见于USB-A接口。图片中是一个在移动电源上的USB-A输出母座，可以看到他与主板连接的只有四个引脚，其中两侧是用于传输电流的VCC、GND引脚，中间的是用于传输数据的D+、D-引脚。D+D-的“D”是数据Data的意思，充电端与接受电力的设备之间通过D+D-进行数据通讯，进而握手快充协议。

APPLE2.4A

在大家都是5V充电的年代，iPhone直接充电只有5W，需要充电器有特殊的识别电阻才可以获得更大充电功率。图中PCB左边是两个USB-A输出口的焊盘，共用了一颗支持双路智能识别的协议芯片，iPhone插入后，协议芯片调整USB-A接口的D+D-电压为2.7V/2.7V，提供APPLE 2.4A的识别。而最右边的USB-A接口，则是简单地将D+D-直接连起来短接，提供DCP 5V1.5A的输出识别。

QC2.0

进入QC2.0高压快充年代后，USB-A接口不再是简单的5V输出，而是可以升压至9V甚至12V电压获取大功率电力传输，这存在一定危险，什么情况才需要升压而不会烧坏设备？所以QC年代智能识别芯片做出了较大的进化，包含了多种不同快充协议，QC、FCP、AFC等等，同样是通过控制D+D-电压来进行轮询判断。例如QC2.0快充需要输出9V的话，D+D-电压就是3.3V/0.5V，需要输出12V的话，D+D-电压就调节为0.5v/0.5v，没有反馈就不进行升压，保持5V输出确保安全。

USB PD高级通讯协议
在进入USB PD快充时代后，充电器与数码产品的物理接口从USB-A口全面过渡到USB-C接口，USB-C接口拥有更多的Pin脚，支持更高的电力传输上限，并且完全不同于以往简单的D+D-识别，而是智慧式数据包双向沟通的手段进行更加复杂的通讯。

USB-C物理接口满pin形态高达24个针脚，但用于充电不管多大功率，都只要USB2.0形态的12个针脚就足够了，满pin多出来的针脚是用于跑USB3.0/3.1/3.2/雷电等高速数据。

充电协议按照公开程度，分为私有协议和通用（半私有）协议。

开放协议/半私有协议
部分厂商则是采用高通的开放协议，或者基于开放协议改的半私有协议，例如三星45W AFC快充，基于PD3.0 PPS开发的快速充电协议进行微调修改，因为未进行加密，所以市面上部分第三方配件也可以通用，用户选择配件范围较大。

私有协议
某些厂家会对部分设备开发私有快充协议，在通讯过程中加密了信息流，用户想要获得最佳充电体验只能使用原厂配件。这种做法一来是因为目前的标准无法满足厂家需求，例如USB PD上限只有20V5A 100W，二来可以建设私有配件生态圈，足够的利润支撑技术研发达到良性发展，这么做无可厚非。

一般充电头机身都会明确标注自己所支持的快充方案，常见的有9V/2A、5V/4A、5V/6A、10V/2.25A等，只要你的充电头与手机支持相同的快充协议，就可以实现对应的充电功率。

快充线缆&USB-C

早在2013年12月，美国USB-IF协会就公布了USB-C接口，随后2014年相关产业链开始已经准备好进行大规模量产。USB-C接口支持双面盲插，解决了设备端肉眼观测正反再插入的体验。高达24pin的引脚让接口支持100W电力传输20Gbps数据传输，并在后期PD3.0标准中加入了PPS电压子集，拥有可持续发展潜力。

2015年诞生了许多首次配备USB-C的产品，首款USB-C手机乐视超级手机1、首款USB-C笔记本New Macbook、首款平板Nokia N1、首款USB-C充电器Apple 29W、首款USB-C充电宝羽博YB-CP1，这些先行者为日后USB PD迅速普及做出了推动作用。

USB-C接口的大统一让行业充满了生机，各类PD快充配件物美价廉，但USB Type-C也是史上最乱的线缆，有很多消费者买了便宜的Type-C线缆却发现只能工作在USB 2.0的标准上。为了规范它们的功能和电气性能，USB-IF设定了一个硬件门槛：1、想支持5A大电流；2、想支持USB3.0或更高的传输速度；3、想支持视频输出功能，都需要E-Marker芯片的加持。

E-Marker的全称为“Electronically Marked Cable”，我们可以将其理解为USB Type-C线缆的电子身份标签，通过这颗芯片可以读取该线缆的各种属性，包括电源传输能力、数据传输能力、视频传输能力和ID等信息。基于此，输出端（如充电头、笔记本）才能根据输出端连接的设备（如手机或显示器）调整匹配的电压/电流或音视频信号。

有的消费者买了华为Mate 40 Pro，用了几天发现一个问题：只有原装充电器+原装充电线，才能实现66W超极快充。但是使用原来购买的几根数据线，却无法实现超极快充，充电的速度慢了很多。他认为，是不是原装充电器有问题，识别不了其他品牌的充电线？还是说，对充电线有要求？
可能在很多人心中，认为充电线不是都一样的吗？而且，购买的也是快充线，为什么就不能实现华为Mate 40 Pro的超极快充？

私有充电协议与E-marker芯片

部分厂商为了突破标准电流或电压限制，实现更高功率的超级快充，需要定制私有通信握手协议(如小米120W快充) 。

OEM设备在检测到e-Marker芯片的私有标识(如厂商ID)，通过私有协议进一步协商更高电流(如6A) 或调整电压(如24V) ，结合物理强化线材实现超级快充，其他非OEM设备则按标准充电。

随着市场发展，一些第三方品牌厂商推出了适用于各品牌快充的充电线产品，这些充电线搭载的E-Marker芯片具备兼容多个快充协议的能力，因此能用于不同品牌的手机快充。

总结

如今大部分数码产品均支持快充，安卓手机、iPhone8以后的机型、iPad、笔记本、游戏机、TWS耳机、智能穿戴等主流设备都支持USB PD充电。

但要实现超级快充，需要充电头（支持快充协议）、充电线（符合规格并带有E-marker芯片）、终端设备（厂商开放充电协议）三者匹配通过才可以。

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