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早在2019年充電頭網曾報道，南芯SC8551是國內首款高壓電荷泵快充IC，兼容電荷泵快充和低壓直充功能，效率高達98%，非常適合應用在手機大功率充電方案中。不知不覺間，這顆芯片已經出現在量產機型上，下面一起來聊聊國產電荷泵快充芯片。
SC8551是南芯針對手機快充市場推出的電荷泵快充IC。作為國內首款大批量出貨的高壓電荷泵快充IC，SC8551還開創實現了高壓快充和低壓直充雙模式充電功能。SC8551采用56Pin的CSP封裝，芯片尺寸為3.32mm*3.35mm。在充電過程中，SC8551作為主從充電架構中的從充電IC，在手機進入快充階段后開始工作，其主要特點如下：
1、雙模式：具有電荷泵2:1降壓充電和bypass充電兩種模式
2、效率高：在6A以上充電電流條件下相較于同類產品效率提高0.4%
3、完善的保護機制：26重保護確保充電安全可靠
為什么是電荷泵？
在快充發展史上，目前的“終極答案”是電荷泵，為什么這么說？
眾所周知， 快充有兩種不同的技術路線，分別是高壓小電流快充和低壓大電流快充。那么高壓和大電流能不能共存呢？
可以，就看電荷泵，這是一種無電感式DC-DC轉換器，利用電容作為儲能元件來進行電壓電流的變換。
半壓電荷泵（2:1 charge pump）)可以實現輸出電壓減半、輸出電流加倍，同時轉換效率可以達到97%以上，遠高于普通的充電IC，從而很好地解決了高壓快充時充電IC發熱的問題。
此外，由于電荷泵可以天然實現輸入電流是輸出電流一半的效果，所以相對于低壓直充方案，線材和接口的成本可以大大降低。
可見，電荷泵快充可以完美化解高壓和大電流之間的矛盾，突破手機快充的極限。
代表機型介紹
電荷泵快充已經應用在很多設備上，手機品牌發布會上還會當作主要充電賣點。由于國產手機品牌的強勢，華為、小米、OPPO、vivo、魅族、榮耀等廠商都早已將電荷泵技術應用在手機上了，方案也非常成熟。
華為20W快充充電器的支持5V/2A、9V2A兩個電壓檔位，還增加了10V/2A的輸出，這也是華為當時最新的電荷泵技術，其主要特點在于性能優異且成本低。
為了兼容80W無線充電，小米11Pro這套方案內部采用了前后兩級電荷泵，前級電荷泵是小米定制的6：2電荷泵，與定制的無線充電接收芯片協同工作，將30V輸入的無線充電電壓降壓到10V。后級電荷泵與有線充電共用，是常見的2：1電荷泵，最終實現30V to 10V to 5V的6：1降壓。
OPPO是少數在放電和充電均使用電荷泵技術的廠商。在放電階段采用電荷泵技術，在電芯放電過程中采用了獨立電荷泵芯片，利用電荷泵給雙電芯電壓分壓減半，分壓后為手機提供合適的供電電壓。
vivo旗下iQOO的120W FlashCharge超快閃充供電端使用了20V6A充電器，進入手機后分為雙路20V3A再各自使用一顆電荷泵分壓輸出10V6A，最后合并成10V12A對兩串電芯進行高壓直充。
魅族17全系支持30W Super mCharge電荷泵超充，半個小時就可以充入56%電量。用戶無需擔心低電量，插上半小時即可恢復大部分電量，達到主流快充水準。
新鮮出爐的榮耀50 Pro采用突破性的單電芯雙回路多極耳電池制作技術，可承載的電流更大，單電芯相比起多電芯方案能量密度更高，無需考慮一致性問題。創新性的4：1電荷泵快充方案，打造出驚人的單電芯100W快充方案，25分鐘即可充滿100%。榮耀50同樣采用單電芯雙回路多極耳電池，快充功率為66W，100%充滿耗時45分鐘。
國產電荷泵快充芯片崛起
眾所周知，近年來芯片問題被頂在風口浪尖。在經歷了種種之后，大眾恍然驚醒，原來我們在芯片上被“卡脖子”，還卡得這么狠。
但在電源芯片領域，我們未必沒有一戰之力。多的就不說了，就以電荷泵快充芯片為例，雖然大家最初也是用著國外大廠的產品，但以南芯、伏達為代表的國產企業也相繼推出不俗產品，并且快速商用。
比如我們前面提到的SC8551，便是出自業界知名的南芯半導體。技術細節方面，南芯SC8551在電荷泵快充模式下的最大充電電流達到8A，在低壓直充模式下的電流達到6A。另外，南芯SC8551內部集成了26重不同的保護機制，以確保充電過程安全可靠。
包括上面提到的小米11青春版和聯想拯救者電競手機2 Pro，南芯SC8551將會應用在更多機型上，迎來大批量出貨！
這里要插一句，我們發現部分大功率機型中設計了多顆SC8551，這也意味著這款芯片支持“疊加”。某種意義上，30W甚至是個“單位”，單顆電荷泵芯片可以做到30W，如果是兩顆就可以達到60W。大功率電荷泵芯片單顆便可以做到60W，這樣兩顆就可以達到120W，這也是目前量產大功率手機最大都是120W快充的原因。
30W快充普及！
對于電荷泵快充來說，30W是個繞不開的命題，尤其是國產電荷泵快充芯片大批量出貨的當下。從18W到30W，從安卓到蘋果， 可能有數億臺機型將借此機會“升級”，下面咱們來細細剖析一下。
快充演變
一般來說，18W可以當作判斷快充的節點，超過18W便可以稱為快充，低于18W連廠商都不好意思宣傳。
但在快充演變之初，連18W都是Micro USB接口，當時的USB-C接口還是稀罕事兒。
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到了2015年4月，樂視超級手機1發布，這是首款采用USB Type C數據接口的智能手機，正反都可以插。其他廠商迅速跟進，USB-C開始成為中高端機型的標配。不過此時“充電軍備競賽”還沒有進入白熱化，大家普遍還在18W的水準。
轉眼之間，五年時間過去，充電速度成為發布會上的絕對賣點。充電頭網之前的文章「26款驍龍888手機快充性能橫向對比，差距竟然這么大」中，安卓手機中最高已經飆到120W，令人匪夷所思。當然了，排在最后的幾款也還在30W前后徘徊。
30W在兩大陣營中命運不同
不過在安卓和蘋果這兩大陣營中，30W這個坎代表著不同的意義。通過充電頭網觀察發現，目前千元機逐步普及USB-C接口，并且部分品牌將電荷泵作為標配，可見千元機也將進入30W快充時代。
可以說，隨著電荷泵技術的普及，以往只用在中高端機型的30W快充開始下放，逐漸取代之前萬年“18W”的地位。
蘋果這邊則是另一番景象，畢竟當下iPhone 12全系僅支持20W PD快充，電荷泵更是遙遙無期。
不過之前有業內人士爆料稱，iPhone 13系列電池將會暴漲，超大杯接近4500mAh。
如果爆料成真，那么用上大電池的蘋果肯定會升級充電速度，畢竟半小時充滿60%的宣傳速度不能變。那么蘋果的20W下一步很有可能會升級到30W，到了這一步，安卓陣營眾多品牌也會跟進。
相比蘋果的保守，安卓手機在快充方面更加重視，早早導入了電荷泵快充，并且累計出貨量已經過億臺，電荷泵技術也得到了市場論證。
龐大的30W快充市場即將形成
根據權威市調機構IDC發布的最新數據顯示，2020年全球智能手機出貨量達12.9億部。其中三星和蘋果分列第一第二，剩下便是中國軍團。
眾所周知，高端手機市場目前被蘋果、華為、三星占據，其他廠商雖然在努力沖擊高端，但出貨量方面還是以中低端機型為主。我們同樣知道，安卓的大功率快充目前還是主要應用在旗艦機型上，尤其是60W以上這樣的段位。而三星和蘋果在充電方面比較保守，比如三星最新旗艦甚至還在25W級別。
所以，我們可以簡單判斷，整個市場60%以上的機型快充功率不超過30W（夸張一點說80%也不為過）。
那么機會就來了，一旦蘋果升級到30W級別，其他廠商自然會跟進，而且還是讓中低端機型跟進，這個數量級可以想象。以OPPO系機型為例，其實人家早就在普及中低端上的30W了。所以說30W替代“萬年18W”的浪潮即將來臨。
我們也知道中低端機型對成本最為看重，即使要上30W，也會選擇價格相對合適的產品。此時，國產快充芯片物美價廉的特性就被充分體現，廠商也會因為種種原因選擇國產快充芯片。
總的來說，國產電荷泵快充芯片大批量出貨有利于推動千元機步入30W快充時代，而千元機的升級也可以幫助國產芯片廠商在大規模生產中壯大自身，雙方互惠互利，良好循環就此產生！
近期，電信終端產業協會發布融合快充標準《移動終端融合快速充電技術規范》，根據UFCS快充規范內容顯示，該標準采用連續調節模式，輸出電壓分為5V、10V、20V、30V四個可編程的檔位，也在充電標準上為手機電荷泵快充普及奠定了基礎。
充電頭網總結
關于手機產業鏈，雖然國外企業在部分領域占據優勢，但國產廠商也正在奮起直追，并有了一定成果。而且手機廠商中，不管是華為小米，還是OPPO、vivo，他們都有意識地在扶持國產。
快充經過多年發展，蘋果三星的快充勢必前進，中國軍團也要將中低端機型的快充提起來，30W終究要替代“萬年18W”，此時國產電荷泵快充芯片大批量出貨恰逢其時。在這樣的市場機遇中，希望國產廠商可以抓住機會，努力成長，在全球競爭對手面前展示中國電源行業的實力。
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