终于用上黑科技的半导体材料 充电器要越做越小了

[硬核买手]氮化镓（GaN）拥有极高的稳定性，它的熔点约为1700℃。作为目前是最优秀的半导体材料之一，GaN用作整流管能降低开关损耗和驱动损耗，提升开关频率，附带地降低废热的产生。这些特性让氮化镓应用在电源上有很好的发挥，降低元器件的体积同时能提高效率。

很多人都会抱怨：笔记本、手机等设备充电器不通用的问题，导致出差、 旅游 都要带上大量的充电器，不少笔记本更是要带上板砖似的充电电源。

难道真的没有小巧一点的、通用性强一点的充电器么？其实还是因为穷的，使用黑 科技 材料氮化镓得ANKER GaN充电器虽然比普通得PD充电器价格高了一倍，但是体积却小了40%。

为什么能有这么大的改变呢？氮化镓又是一个怎么样的黑 科技 呢？

黑 科技 半导体氮化镓的来历和优势/劣势

其实早在2000年左右，就有研究人员投入到射频氮化镓技术的研究，最开始氮化镓器件成本高、产量不高，氮化镓器件主要应用于军事和航天领域，雷达和电子战系统。如今在点对点军用通信无线电中就有使用氮化镓工艺的放大器，未来手机是否也会获得军事领域的技术下放虽然还不好说。但氮化镓器件确实开始走向消费领域了，如今市场上已经有了不少已量产的氮化镓充电器。

氮化镓被业界称为第三代半导体材料，被应用到不同行业的产品上，应用范围包括半导体照明、激光器、射频领域等，应用在电源类产品上可以在超小的体积上实现大功率输出，改变行业设计制造方案、改变消费者使用习惯。

氮化镓的熔点和饱和蒸气压相当高，因此在自然界无法以单晶体的形式形成，目前常用的制备方法为薄膜法和溶胶凝胶法。

目前经过测试发现，用氮化镓材料代替传统的MOSFET后，电源的驱动损耗、开关损耗会更小，死区也缩小（缩短优化开关转换时的死区时间）。而更高的电子迁移率使得反向恢复时间极短，也就不存在反向损耗。

5G是今年最热门的话题，而氮化镓恰好在5G技术上能发挥巨大作用，这种材料非常适合提供毫米波领域所需的高频率和宽带宽，加上低内阻低发热量、适合在高温环境下工作的特点，GaN材料将应用于各种被动散热的户外电子设备以及 汽车 上。

不过虽然氮化镓的优点多，物理性能优异，但它不能应用在比较高的电压环境下。

而且成本也会更高一些，与现今的硅器件相比，氮化镓的导通电阻要低3个数量级，击穿电场是硅器件的10倍，带来的就是更高的转换效率和工作频率，并降低元器件体积。另外氮化镓可以在严酷的工作环境下保持正常的性能，不过目前氮化镓的成本还是太高了。

所以目前氮化镓比较成熟的应用是在小型的充电器上。这就是我们今天要说到的 ”ANKERPowerPort Atom PD1“GaN充电器。

目前 市面上的各种快充协议

PD快充协议有大一统的趋势

从2017年开始，智能设备的性能开始大幅度攀升，相对应的设备对电池的容量有了更高的要求。但大电池充电就成为了一个难题，所以现在有了众多的快充标准。除了大家一般使用的QC快充、还有各家智能手机厂商开发的各种快充私协议，前不久vivo更是推出了120W快充。

不过目前最新的QC4.0也仅仅只支持28W的功率，于是追求充电更快的路途上，手机厂商也不断推出并升级自家的快充协议，如一加的WARP闪充（30W）、华为的Super Change（40W）、VOOC闪充（50W），vivo Super FlashCharge（120W）。

但是没有哪一家能打通全平台，实现一个充电器就能对所有的设备都能快速充电。市面上的快充协议“百家争鸣，各自为政”，即使有兼容也不能达到最理想的充电速率。

“协议兼容性目前的确是整个快充行业发展的最大技术壁垒，如果能够打通快充协议不兼容的问题，整个行业的发展能够加速前行。”

好在，基于USB type C接口的PD协议有大一统电子数码充电协议的趋势，支持笔记本电脑、平板电脑、手机、 游戏 机等设备快速充电，目前最新的PD 3.0标准最大功率可以达到100W。

ANKER PowerPort Atom PD 1 GaN充电器支持DCP协议，支持5V/3A、9V/3A、15V/2A、20V/1.5A四个USB PD输出档位最高输出30W，PD快充版本为3.0。

ANKER GaN充电器：小体积实现更高功率

ANKER PowerPort Atom PD 1 GaN充电器在设计上无论是在包装还是产品本身，都是充满了十足的“ANKER”风格。蓝白的搭配简约 时尚 很有辨识度，第一眼看见就能准确知道是ANKER产品。充电器的外形体积整体圆润十分小巧，手感也十分不错。

使用氮化镓GaN功率器件让ANKER PowerPort Atom PD 1在体积上十分有优势，与市面上多款热门PD充电器进行对比之，无论是重量还是体积ANKER PowerPort Atom PD 1 GaN充电器都位列前茅。

性能上，ANKER PowerPort Atom PD 1 GaN充电器支持5V、9V、15V、20V PD输出，可以满足大部分产品设备，它的输出最高可达30W功率，在我们实际的兼容性测试中，无论是充手机、还是笔记本，它都能胜任，性能着实不错。

鹅暖石丰满造型

ANKER PowerPort Atom PD 1 ANKER GaN充电器沿用了家族饱满丰润的设计，正面镜面与侧面哑光细节互为补充简约，犹如一块软润的鹅暖石。

一个蓝色舌片的USB-C输出口上印刷这“PD”字样标识，PD目前通用性最强也是未来数年的发展方向的USB PD快速充电标准。

小体积大功率

（ 从左至右依次是 “ANKER GaN充电器 30W” “苹果原装18W快充” “联想ThinkPlus 65W快充” “苹果笔记本充电器”）

GaN场效应管小体积低内阻高性能的优点在充电器上体现的淋漓尽致，而且还完美避免了不耐高压的缺陷。

ANKER PowerPort Atom PD 1GaN充电器实现30W的功率，其体积要比苹果的18W快充都小一圈，与苹果手机自带的5W小充电器相差不大，携带出去旅行还是相当方便的。

30W功率只有iPad刚刚好

30W的功率见仁见智吧，因为如果需要给笔记本充电的话至少需要使用65W的供电，而手机目前最多也只能18W的PD快充。目前使用30W PD供电的也就只有iPad Pro了，也就是说你要是有个iPad Pro的话，买这款充电器可能比较实用。

此前测试iPad Pro最大支持32~35W PD快充。在我们使用ANKER GaN充电器给iPad Pro充电时，根据POWER·Z的数据显示，可以达到26~27W的充电功率。整个充电过程发热量比普通的充电器要低一些。

在兼容性上，支持iPhone X/XS/XS MAX/XR、华为P10/P20/P20 Pro/Mate 9/Mate10、xiaomi 8/9、魅族PRO 5、三星S8以上手机的PD快充。

非PD快充的设备大多数也能获得标准的10W充电功率。

笔记本和平板上，只要是支持PD协议的笔记本都能获得接近30W的充电功率，例如MacBook、小米笔记本Air、华为MateBook等，平板电脑的支持上iPad Pro因为支持PD充电也可以获得27W左右的供电支持。不过需要注意即使是支持PD充电协议的笔记本，因为功耗的原因对电源功率输入要求比较高，一般需要60W以上的充电器才能正常使用+充电，使用ANKER GaN充电器给笔记本充电话可能会遭遇笔记本CPU降频性能减弱、实用笔记本时虽然插电但无法给笔记本电池充电的情况出现。

总结

ANKER PowerPort Atom PD 1 GaN氮化镓充电器最开始发布的时候可谓吸引了全球眼球，造型也比较小巧可爱，在小体积的情况下实现了更高功率的输出。如果你有支持30W充电的设备比如iPad Pro，就更好了。

但如果你想使用ANKER PowerPort Atom PD 1 GaN充电器给笔记本充电话可能会遭遇笔记本CPU降频性能减弱、实用笔记本时虽然插电但无法给笔记本电池充电的情况出现。所以我目前使用的是ThinkPlus 65W充电器，出差的话iPhone支持18W PD快充，笔记本需要65W充电，移动电源支持45W PD快充，ThinkPlus电源是我目前比较好的解决方案。

而且从价格上来说，ANKER PowerPort Atom PD 1 GaN充电器官方定价188元，价格上来说还是比较高的。建议观望，不过更高高功率的60W氮化镓充电器却没有了体积上的优势，而且价格高，所以如果你不差钱想尝鲜，那也可以上上手体验一下。

优点: 1、同体积下实现更高的充电功率，体积小易携带。

2、充电时发热量小，热损耗小转化率更高。

3、30W PD快充，支持新款iPhone、华为P20/P10/Mate 10/Mate9、xiaomi 9/8、iPad Pro、三星S系列等设备的PD充电，支持iPad air 2.4A充电。

缺点:

1、价格贵，188元的价格，一个65W ThinkPlus的优惠价也不过150元，体积也是ANKER GaN氮化镓充电器两倍不到。

2、非PD设备最高只支持10W左右的功率充电。

3、30W功率不上不下，笔记本一般需要65W充电功率，30W功率过低可能出现笔记本CPU降频或者笔记本在使用时无法给电池进行充电。但充手机的话也只能支持18W，这体积和18W PD充电头相比的话优势又不明显了。 详细参数：

充电器名称：PowerPort Atom PD 1

型号：A2017

输入：100-240V~1.2A 50~60Hz

输出：5V/3A、9V/3A、15V/2A、20V/1.5A

该充电器通过CCC认证。

2021年2月23日，上海，中国 ——在刚刚拉开帷幕的MWC21上海大会上，OPPO广东移动通信有限公司（以下简称：OPPO）以“快·进未来”为主题，举行闪充生态沟通会。OPPO将携手一汽大众、 NXP（恩智浦半导体）、Anker（安克）等合作伙伴， 继续拓展VOOC闪充技术的应用领域，满足广大消费者在5G万物互融时代多样化的充电需求。

“闪充生态合作伙伴计划”启动仪式

自2014年首次在Find 7系列上量产发售以来，OPPO持续在软件、硬件、定制算法三个层面对VOOC闪充技术进行优化，不断提升充电效率和安全性，引领着快速充电技术的行业发展。

2018年11月，OPPO正式 开放VOOC闪充技术的专利授权，与合作伙伴携手并进，满足用户日益增长的闪充场景需求。此次沟通会上，OPPO也宣布了最新的VOOC闪充技术生态圈伙伴，包括一汽大众、NXP（恩智浦半导体）、Anker（安克）等。携手合作伙伴，OPPO将以VOOC闪充技术赋能更多终端设备，触达家居、办公、车载、公共场所等高频充电场景，满足消费者全天候、多终端、多场景的充电需求。

截至2020年12月31日，OPPO在快充领域全球专利申请已超过2950件，累计授权专利近1400件，为全球1.75亿用户带去了安全、高效、无负担的闪充体验。

OPPO 知识产权高级总监冯英表示：“OPPO认为VOOC闪充技术的未来不仅要求技术的发展，更需要生态层面的开放、融合与共赢。我们以专利授权为途径，展开布局闪充技术生态圈，就是希望让全球更多消费者，能在全场景和多终端上，享受到我们通过闪充技术创新带来高效、便利、安全的生态体验。”

OPPO知识产权高级总监冯英

Anker（安克）中国区品牌总监谭静表示：“Anker从成立的第一天开始就强调以创新为核心，以用户体验为导向，坚持用创新为用户创造五星体验，这与OPPO以用户为中心的理念不谋而合。我们希望通过此次合作，将优质安全的快速充电服务带给更多用户，让他们更好地享受创新 科技 带来的更好体验。”

NXP（恩智浦半导体）亚太区无线充电负责人王广宁表示：“NXP（恩智浦半导体）始终希望通过 科技 改善人们的生活，通过与OPPO的合作，我们将利用双方的创新技术，为用户提供更高效的快速充电体验。”

作为OPPO独立研发的快速充电技术，VOOC闪充也受到国家权威实验室的认可， 是第一个获得泰尔实验室五星认证的快充技术 。沟通会现场，OPPO联合泰尔实验室、泰尔认证共同发布了《闪充技术报告》，回溯并展望VOOC闪充技术生态的发展, 并指导VOOC闪充行业伙伴进行标准测试和认证，保证第三方VOOC闪充配件的安全可靠。

作为全球领先的 科技 企业，OPPO致力于携手行业伙伴为用户提供出众的创新 科技 体验。截至目前，OPPO已累计向40余家行业伙伴开放VOOC闪充专利授权。为了更好的赋能行业发展，OPPO还启动了“闪充生态合作伙伴计划”，将携手合作伙伴，不断提升VOOC闪充技术的行业影响力，为更多用户带来优质的闪充体验。

作者丨邱晓芬

编辑丨苏建勋

苹果又给手机行业开了一个头。

iPhone12大胆宣布不再附赠充电器后，虽然负评颇多，依旧引得安卓阵营纷纷效仿。不过，安卓厂商们又担心和苹果一样撞q口，采取了一些更圆滑的方式处理。

小米11耍了个回马q，先是跟风宣布不再附赠充电器，引发了一波骂声，到了实际发布的时候，小米方面却宣布推出了配备充电器和没有配备充电器的两种版本，把选择权交给用户。这种手段不可谓是一石三鸟，既提前摸底了用户反馈，还利用情绪反差拉到了好感，还顺势踩了一波苹果。

苹果、小米，抛出的托辞都是：为了环保。

魅族这种小厂也在跟进。魅族手机每年的出货量不过上百万，说不上对环境产生多大影响，并且贸然取消附赠充电器还有可能影响销量。权衡之下，魅族18的方案是推出“绿色焕新计划”，用户可以凭借两个旧充电器换取一个全新的魅族18充电器。

另外，有消息称，三星未来也将做出效仿，但具体的方案如何还未可知。

“环保”，这一理由看上去无可厚非。全球每年手机出货量超过十亿台，每年的手机充电器出货量还要远大于这个数字，充电头、数据线又是闲置率最多的电子产品之一。

其实，环保或许只是这个决定的其中一个考虑。取消附赠充电器的背后，手机品牌们没敢说出口的，是一本深远、利润丰厚的生意经。

从商业层面来看，手机厂商取消附赠充电器最直接的目的还是节省硬件成本和物流成本。

以iPhone为例，如今苹果手机的包装盒中和充电器有关的附件只剩下了一条数据线，价值是145元。而在此之前，充电器+数据线的价值是290元——每套手机节省下了145元的成本，手机的总售价却没有因此变少。

保守以苹果一年手机1.5亿台出货量计算， 仅仅充电器这项支出就可以帮助苹果每年省200亿元以上的成本 。

还不止这些，除了硬件成本以外，还应该再算上因为手机包装盒变小、变轻带来的物流成本和包装成本的减少。

在安卓这边就没那么夸张了。小米、魅族标准版的手机充电器不过百元以内，尽管没有苹果这边这么贵，现阶段的政策也还没有一刀切，但随着后续手机出货量规模的累积放大，因为这一个小小充电器，节省下的综合成本依旧不容小觑。

省钱还只是小事。手机公司不再附赠充电器背后更深入的考虑， 为了正在起步的充电器江山。

首先解决一个问题，手机厂商又为什么选择在5G普及之前，费力去开拓充电器这一存在多时、又还不太热闹性感的品类？

随着5G硬件的加入，以及屏幕/相机等各种功能的加强，手机的耗电量正在逐渐加大。而摆在面前的的矛盾是，电池容量和手机厚度/重量却是一对天然的矛盾。因此，开发出更大功率的充电器，或者通过无线充电等方式改善充电体验，都是消解用户电量焦虑的两条思路。

在这种方向的指导下，安卓和苹果在充电器这一硬件上的布局策略不尽相同。

安卓厂商在高功率有线快充上布局更快。 据36氪粗略统计，小米、OV已经推出了65W/120W快充充电头，价格一般在200元左右，相比原先二三十元的低功率充电头已然贵了许多。

除此之外， 安卓厂商还同时布局了针对不同场景、不同大小的充电器产品 。

小米这边有立式/平放式的无线充电器、可同时容纳多个电子产品的无线充电板、基于车载场景下的充电器、以及充电器充电宝二合一的配件；

OPPO这边则考虑到了充电器的大小问题，不久前推出了可以塞在口袋的饼干快充充电器，功率还提高到了50W和110W。

小米的充电相关产品

OPPO的充电器产品

苹果更多的兴趣在无线充电上。 扩展出了MagSafe磁吸充电器、用于装饰的磁吸卡套、能同时充多个电子设备的双项充电器。这些新品类的售价并不便宜，单单双项充电器的售价就在1050元左右，几乎等于一台低端安卓机的价格。

在此前的苹果发布会上，库克花了大手笔介绍MageSafe产品。但这款产品在面世之后却因为充电效率过低、存在消磁的问题，尚且不是一款热销品，后续还有很大的提升空间。

苹果无线充电器及价格

另外一个值得探讨的问题是，“取消附赠充电器”这一看似武断的决定，能从多大程度刺激充电器品类的销量？

由于安卓厂商还没敢完全拒绝附赠充电器，所以这一阵营的充电器销量变化在现阶段参考意义不大。

据充电头网一位负责人表示，ANKER、绿联、品胜、倍思、紫米、麦多多等多个品牌在去年十一月初苹果20W PD快充月销量已经过万。其中，ANKER天猫旗舰店20W PD快充充电器月销量甚至从原来的几千台暴增至11多万台，翻了数十倍；绿联的20W PD快充月销量也突破了10万台。

前述人士告诉36氪，这类快充头的毛利率并不低，一般在20-30%左右。可以说， 苹果的这一决定，正在养活一大票充电器厂商。

未来可以预见的是，随着用户快充习惯的养成、以及对充电体验需求的提升，充电器这一品类还有很多可拓展的空间。

一个可供参考的案例是，在此之前，各大手机厂商便在手机上大刀阔斧砍掉3.5mm耳机孔这一设置，倒逼用户使用无线耳机，而经过几年的用户培养，TWS真无线耳机出货量如今才真正有了大幅增长。

今天的TWS耳机，未必不会是明天的快充头。

卖硬件还不是最赚钱的，快充协议/授权才是，且后者的边际成本更低。

目前快充头存在的最大问题是协议壁垒，即快充头和手机之间存在严格的一一对应关系，无法与其他品牌产品混用。举个例子是，你无法用苹果的MagSafe给小米手机充电，也没办法用OPPO 65W的快充充电头给华为Mate40快充回血。

OPPO和华为已经向第三方品牌授权独家快充协议。不久前，OPPO便宣布了“闪充生态合作伙伴计划”，合作的伙伴有一汽大众、NXP（恩智浦半导体）、ANKER（安客）等。

不过，各家的快充协议价格属于机密，一位ANKER的内部人士告诉36氪，“快充协议是充电头的核心，在这上面做文章将会是未来的重头戏”。

苹果这边的 *** 作也是如此。去年10月，苹果推出了专门针对MagSafe的认证体系MFM（Made for MagSafe）。站在苹果的角度，这个认证体系的作用是控制第三方产品的价格、变现专利。

简单理解，如果第三方配件厂商也想制造一款MagSafe，就必须老老实实交钱拿到苹果的MFM认证，否则做出来的产品将无法被iPhone正常使用。通常，配件厂商们完成苹果的这套认证所花费的成本，有时候并不比硬件本身的成本低。

以苹果数据线为例，一根通过“MFI”认证（Made for iPhone，和MFE类似）的苹果数据线，总成本一般在25元左右——为了完成认证，数据线厂商不仅需要向苹果公司购买一个专用的芯片，成本价已经达到3美元左右（折合人民币19.5元），还要在交上一笔不低的认证费用。

目前，由于认证成本高昂，市面上也推出了MEM的破解版。尽管如此，一名业内人士表示，苹果MagSafe模组的售价，一般是没有得到MFM认证的十倍以上。

总结一下，苹果砍掉了附送的充电器，每年将节省下数百亿元的各类成本。更进一步，还将进一步促进自家无线充电产品的销量，以及第三方快充厂商的繁荣。而第三方快充厂商硬件出货量的增加，还将会刺激苹果授权认证的数量攀升——而在苹果这套认证规则下，苹果才是背后躺赢的一方。

这便不难理解，安卓和苹果手机阵营即使顶着被骂的风险，也要坚决拿掉这方小小的充电器了。

延伸阅读：

《营销观察丨OV小米密集推出100W快充，这次安卓阵营终于赢了》

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