近年来随着国家网络基础设施建设的完善升级，我国智能手机用户规模呈稳中上升趋势，出货量不断增长，到目前我国已拥有全球第一大规模智能手机市场。从2022年智能手机整体市场表现看，消费者更愿为“新产品、新体验”买单，其中产品的续航能力就成了展现用户体验的核心要点之一。而在这用户消费体验场景下，也带动了快充技术的高速发展。从2018年开始，越来越多的智能手机快充功率突破了20W大关，并朝着更高功率发起了冲击。如此纷繁的快充技术，究竟是怎么生成的呢？
快充的原理
智能手机电池的核心仍是锂离子，普遍的电池容量在3000mAh上下，普通5V/1A的充电器充满电池需要3～4小时，快充技术能将时间压缩到1小时左右，大大提高了效率。从物理学角度看，充电功率等于电压与电流的乘积。在电池电量一定的情况，功率大小标志着充电速度的快慢，当前缩短充电时间的方式主要有以下三种：
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电流恒定、增大电压：
普通充电器电流维持在1A的条件下，将220V电压降至5V充电器电压，5V充电器电压再降到4.2V电池电压。当增大电压至9V时，理论上可以将充电时间压缩到50%，但缺点是会导致充电器、手机发热，损害电池。
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电压恒定、增大电流：
该技术在恒定的低电压条件下，通过增加多条并联电路，提高电流总和值。电路并联分流之后，每部分模块承担的子功率并不大，可以很好地控制电路散热，避免手机发烫。
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电压、电流均提高：
这种同时增大电流与电压的方式，虽然能带来可观的充电速度的提升，但电路热能损耗和寿命缩短也同样是大问题，该技术还需要进一步发展。
对于充电器来说，是交流电经过AC->DC->AC->DC的四个过程，最终以低压直流电的形式输出给终端进行充电。这一系列过程就是由控制芯片、功率器件、同步整流、变压器、电容、电阻和光耦反馈等元器件来实现。
普通充电器工作原理
图片来源：bilibili-小琦科技
传统快充方案的电路板主要由电源芯片（初级）+同步整流(次级)+协议芯片、MOS管、电容、变压器和光耦等元器件组成。
快充工作原理、
资料来源：立锜科技
快充比普通充电器多一颗快充协议芯片，而快充协议则是充电器与设备沟通握手所需的“语言”，只有正确“对话”后，才可以“握手”成功，进行快速充电；快充需要动态调整功率，因此初级芯片和次级芯片对控制要求更高，反馈系统也更加复杂；快充电压更高，对AC-DC的高压设计要求更高。
快充市场情况
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应用场景：
快充技术主要应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、显示器、新能源汽车、电动工具和IoT设备共七大领域，其中，智能手机是快充技术最主要的应用场景，未来快充应用在其他领域的机会越来越多。
快充应用场景以及渗透率
资料来源：充电头网、企业访谈
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市场空间
快充是一项惠普大众的技术，从最早的手机市场出发，逐步覆盖到了平板电脑、笔记本电脑、显示器、新能源汽车、电动工具、IoT设备等七大市场。之所以能够如此迅速的普及，自然是离不开各终端品牌的大力推广，同时，芯片技术的进步也为快充市场的繁荣提供了强有力的支撑。
根据Frost & Sullivan，预计2025年，全球终端出货量约72亿台，按照标准快充套片方案平均单价4元/片，且平均渗透率与2022年保持一致计算（插线板、插座、电动工具等按10%计算），快充芯片的总市场规模达71亿元。
在如此庞大的市场推动下，会有不少快充电源相关企业积极进入。尤其是在芯片技术这一领域，众多国产品牌如同雨后春笋般迅速崛起，如AC-DC、DC-DC、快充协议、氮化镓功率器件等。国产快充电源芯片的百花齐放，彻底颠覆了原有产业链格局，同时也出现了前所未有的盛况。
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行业现状
在充电器芯片中Inbox充电器芯片做为快充芯片的主力军被各大厂商挣相使用，但因为国外企业垄断问题，会增加厂商购买和售后的成本，而国产充电芯片厂商很少涉及该板块，部分国产厂商则是采用套片的方案进行国产替代。
在笔电行业中，联想等厂商使用的国外芯片比例超80%。虽然受部分机型取消Inbox充电器的影响，但是手机充电器快充技术仍是产品宣传热点，畅快（或极致）的快充体验是消费者购机考虑因素等原因，绝大多数品牌仍会持续标配Inbox充电器。
快充的发展趋势
如下图，我们把模拟芯片与数字芯片对比，可以发现模拟芯片拥有产品种类丰富、产品生命周期长、设计工艺依赖经验等特点。
模拟电路和数字电路的对比
资料来源：IC Insights，川财证券研究所
由此可见，数字芯片具有成本优化、快速响应、高集成度以及高度可控的特点，很大程度上弥补了模拟芯片的智能化短板。
资料来源：MERCHIP 水芯新闻
同时数字化芯片也随着快充产品向高效率、低功耗、智能化、小型化及多口集成等方向发展。
而随着能源汽车市场的加入，大功率车充市场也随之兴起未来数位产品能耗与电池容量限制将再推升第三代半导体GaN与SiC的大规模应用。据有效数据预测GaN功率元件市场规模至2025年将达8.5亿美元，2020-2025年复合成长率(CAGR)高达78%。前三大应用占比分别为消费性电子60%、新能源汽车20%、通讯及数据中心15%。
GaN市场在2022的惊喜依然来自快充市场。GaN在手机快充中主要是因为手机充电功率在增长，适配器和充电器功率从5W、10W变成65W、125W时便携性越来越差。而采用GaN芯片的充电器体积小，充电速度快。
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