前言

前不久，伴随着真我GT Neo5首发量产的240W秒充，以及随后Redmi发布魔改过的红米Note 12探索版，成为行业首款充电功率达到300W的机型，打破了目前手机行业最快的快充记录。自从2011年三星开启快充时代以来，智能手机的充电功率10年时间增长了30倍。

从1983年全球首款手机摩托罗拉DynaTAC8000X的「充电十小时，通话二十分钟」，到2014年OPPO Find 7的「充电五分钟，通话两小时」，再到如今15分钟充满4500mAh的电池容量，翻开整个手机充电史，会发现手机电池、充电接口、协议等的不断进化，也会发现其中有着很多无法褪去的大众记忆。

本文通过梳理手机充电的前世今生，希望能帮助大家找到回忆，看到未来。

一、为什么大哥大那么大？

「尤尔，我正在用一个真正的移动电话和你通话，一个真正的手提电话！」

1983年，手机他爹马丁·库帕用世界上第一部手机摩托罗拉DynaTAC8000X打出了全球第一通电话，宣告人类正式进入移动通信时代。

就像世界上一台计算机有一个房间大一样，摩托罗拉DynaTAC8000X重达907g，拿在手里相当于三个折叠屏手机的重量。 在香港影坛，成龙是「大哥」，而洪金宝辈分比成龙还高，叫「大哥大」。当时洪哥拍戏第一批用上，加上该机砖头般大小，所以得名「大哥大」。

​ 大哥大不仅是上个世纪九十年代身份和地位的象征，也是如今手机电池轻薄化发展的反面教材。当时的DynaTAC8000X电池容量只有500mAh，但是体积却十分庞大。该机使用了六枚圆柱形的镍镉电池，占了手机的一半空间（大哥大之所以大，电池得担主要责任），而且只能插在一个巨大的底座上充电，续航也不行，充电10个小时，只能通话二十分钟。

原因在哪？在电池上。

摩托罗拉DynaTAC8000X用的是镍镉电池，这种电池体积大密度小，导致手机体积大，电池容量却很小，充电还特别慢。

而且镍镉电池还有着严重的记忆效应。如果电量没用完就充电，会让电池容量下降，影响使用寿命。什么意思？如果把镍镉电池比作橡皮泥，一捏就变形；那么现在的锂电池就是海绵，虽然挤挤会有水，但是挤过之后，海绵总会自己弹回来，保持最大的形状。

所以，玩过90年代装有镍镉电池手机的朋友，大概率会对「手机刚买回来时，要把电用到关机才能充电」的奇葩设定记忆犹新。即便如今各大科技媒体举起「现在的智能手机用的是锂电池没有记忆效应」这一论证大锤，也没能砸碎人们在那个年代培养的用机习惯。

而随着诺基亚等玩家进入手机市场，手机这一物种在竞争促进下，开始向着我们今天拿在手里的形态发展。而其中，使得手机能够小型化的，就是电池。

比较有标志性的代表是1992年，诺基亚推出的第一款GSM网络手机1011。这款手机不仅跨时代地推出了「短信」这一功能，而且机身重量只有476g，仅为早期「大哥大」重量的一半，电池容量却增加到了900mAh，能够待机12小时，通话3个小时。不过，遗憾的是，充电时间仍然需要10小时左右。

​ 为了小型化，诺基亚抛弃传统内含圆柱形镍铬电池的电池仓，转而采用定制小型化的镍铬电池包。当时诺基亚改造了传统镍镉电池的封装设计，体积减小了不少。

不过，光靠在镍镉电池上小修小补也不是办法。于是在1996年，摩托罗拉颠覆自己，推出了搭载有镍氢电池的翻盖手机「StarTAC」，重量只有88g，是当时世界上最轻、最小的手机。

相比镍镉电池，镍氢电池单位体积的能量密度是前者的2倍，尺寸和重量更小，充放电循环寿命也更长。而且，镍氢电池的记忆效应不明显，是一个更好的替代品。然而，镍氢电池仍然没能解决充电时间过长的问题，每次充电都需要10个小时左右。

随着手机越来越流行，人们迫切需要一个充电时间更短、能量密度更大、尺寸更小以及没有记忆效应的手机电池。而锂电池，就像漫威电影中的超人一样，在这种情况下闪亮登场。

二、轻薄手机背后的「男人」

北京时间2019年10月9日17点45分，诺贝尔化学奖揭晓，由美国德州大学奥斯汀分校John B. Goodenough教授、纽约州立大学宾汉姆顿分校M. Stanley Whittlingham教授和日本化学家Akira Yoshino教授三位科学家共同获得。

​ Goodenough教授从上个世纪80年代就开始研究锂离子电池，我们如今能够安全使用锂电池得归功其在1980年提出的层状氧化物LiCoO2，随后Goodenough教授又连续提出多个突破性的研究成果，使得锂电池这种材料受到广泛关注，最终极大地改善了我们目前的生活。因此，Goodenough教授也被称为「锂电池之父」。

而我们如今的手机电池能够反复充电使用，得归功于Whittlingham教授。它于1976年提出了第一个嵌入脱出型的正极材料TiS2，实现了从早期的一次电池到现代可充电电池的转变。

不过，虽然这两位美国教授发明了锂离子电池，但是真正让锂离子发扬光大的却是日本。Yoshino教授于1985年首次成功研制出锂离子电池模型，成为了我们现在使用的锂离子电池的雏形。而后同在日本的索尼于1992年，率先实现了锂电池的商业化。

写到这里，董哥身为一个索粉，忍不住哼起了那句「先有索尼后有天，*法大**在手虐神仙」。

不过，董哥也要客观说一句，在锂电池的发展过程中，索尼的作用不可忽视，但是追根溯源，我们还得感谢上文的三位教授。可以这样说，正是锂离子电池的发明和应用，使得手机的轻薄化有了可能，使得女人可以把手机轻巧地挂在胸前，男人可以轻松地把手机放进裤兜。因而，说这三位教授是如今手机轻薄化发展背后居功至高的男人，并不过分。

随着锂离子电池的发展和改善，1994年，戴尔笔记本产品首次采用锂离子电池。当时，戴尔打出一则广告：戴尔笔记本电脑，让你在飞机上从纽约用到洛杉矶。

从纽约飞到洛杉矶虽然只要6个小时，但是相信看了前文的朋友，应该对于这个续航时间所代表的意义并不感到惊讶。是的，当时的电池能撑到6小时，是一个了不起的成就，而这一切都要归功于锂电池的应用。

相对于镍镉电池和镍氢电池来说，锂电池能量密度更高、容量更大，所以同等电池容量下，锂电池的体积要轻薄小巧得多，更重要的是没有记忆效应，充电速度也更快，可以做到随用随充。

戴尔对于锂电池的这次使用，使得更多消费品电子商家看到了锂电池的发展前景和巨大能量。此后，很多手机厂商便将自家产品用的是锂离子电池作为一大宣传卖点。到现在，锂电池已经是手机的标配。

随着手机越来越流行，从20世纪末到21世纪初这段时间里，冒出了很多手机厂商。当时，各大厂商使用的手机充电接口各不相同，导致市面上的数据线和转换接头花样频出，一家人的手机各有各的专有充电插头和接口。

直到2003年，一个18岁的小男孩彻底改变了这一现状。 2002年，郑州市第一中学的高中生陈天晗，过年和亲戚聚餐时，遇到了因为手机充电接口不同而充不了电的问题。就像一个苹果砸在牛顿身上发现了万有引力，这一次经历让小小的陈天晗开始思考，有没有一种可以给所有手机充电的充电器呢？

回到学校后，陈天晗将这个想法告诉了老师。像所有自以为是的知乎boy一样，老师听到之后的第一反应就是：拥有业界最牛的工程师和专业技术的手机厂商，会想不到一个还没成年的小毛孩都能想到的发明吗？

还好「初生牛犊不怕虎」，陈天晗不信这个邪，最终在艰苦的研发和不断迭代改进下，「手机万能充」问世。在首批万能充推出市场时，因为实在过于「刚需」，几十万个万能充一经问世，三天内全部售罄。

就像此后智能手机带来的造富神话一样，为万能充申请了专利的陈天晗，不仅获得了第18届全国青少年科技创新大赛优秀科技创新项目一等奖，也摇身成为千万富豪。

而万能充，也成为了那个年代过来的人们，使用手机时最生动的记忆之一。记得董哥当时在卧室用万能充充电时，黑暗之中的万能充指示灯光特别绚丽，以至于让董哥有种身在床上，心在跳迪斯科的幻觉。

不过，万能充的流行并未持续很久，2007年，随着乔布斯推出电池不可拆卸的初代iPhone，手机一体化发展成为业界潮流，直到今天，00后小朋友们已不知万能充为何物，更不知道，曾经的手机是可以用好几块电池换着用的。

三、充电五分钟，通话两小时

十几年前，当初代iPhone、首款商用安卓手机HTC G1问世时，那时的手机电池仅仅只有1200~1500mAh，充电功率仅有5V&1A，充一次电要花费1.5~2个小时。但那个时候，给手机充满一次电，至少可以用一天，也没有人会抱怨手机的充电速度。

随着时间的流逝，虽然智能手机的电池容量增长了好几倍，但大屏化和APP的集成化发展，使得续航时间变得更少了，这导致用户需要守着充电器好几个小时，以便可以支撑一天的用度。

手机厂商们意识到问题后，开始着手解决。鉴于智能手机轻薄化的发展趋势，手机电池容量很难再突破，因此只能提高充电速度，便有了对快充的追求。

在快充上，三星是跨出第一步的玩家。2011年，三星推出Galaxy Note，这款手机不仅开启了大屏时代，而且还开启了智能手机的快充时代。当时该机附赠充电头首次出现了 5.3V 的输出电压，并且三星还对充电线进行特别设计，所以三星Galaxy Note在充电速度上，要比当时的5V充电头手机要快得多。

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而自三星开了这个头，让用户对充电有了更快的充电感知后，「快充」这一概念便应运而生，其他厂商也争相加入快充这个赛道。其中，影响最大的，非OPPO推出的VOOC闪充莫属。

2014年，OPPO给自家的新机打了一个广告。广告邀请了当时的顶流明星，但最后人们并没有记住这明星互撩的故事，却记住了一句广告语：充电五分钟，通话两小时。

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可以这么说，正是这句广告语，让用户将快充作为关键的购机要求，也让其他快充在厂商的竞争中，走向了越来越内卷的道路。

那么，OPPO究竟是怎样做到充电五分钟，充电两小时的呢？

当时，OPPO推出的VOOC闪充技术，首次打造了从适配器到接口再到手机全端式五重防护技术，创新性地改变电路结构，降低温度，将最快充电速度提升到业界的四倍以上，3000mAh的电池，只需30分钟就能直接充到75%。

此后，得益于手机厂商和产业链的共同努力，手机充电方案加速迭代优化，从22.5W、45W、80W到120W以及董哥在文章开头提到的240W、300W，手机的充电功率提高了很多。而未来，还有会更强悍的充电技术诞生。

四、未来的充电技术还能如何发展？

目前来看，手机快充技术的发展有三大趋势：更快的充电速度、更便携和更安全。我们一个个来说。

更快的充电速度，是如今绝大部分厂商在快充上的核心追求。为了提高充电速度，智能增加充电功率。而提高充电功率，可以从几个方面入手：

一是让充电头提供更高的电压；

二是在电池上下功夫，比如给电荷泵降压，或者制造高C电芯或利用单芯多极耳技术；

三是在数据线及接口上想办法，比如对针脚、线缆进行优化设计。

以iQOO在2020年发布的120W FlashCharge 快充技术来说。iQOO业界首发并量产了6C电芯（Tips：所谓的 6C 电芯，是指「6倍额定容量」），采用双电荷泵技术，并且大幅改进了手机的散热系统，使得在120W 快速充电的时候，也能保持稳定性并降低发热。

从这一例子来看，如今手机快充的发展，已经不是单一技术所能决定的了。要提升充电速度，得同时考虑电池、充电接口以及充电头的构造，也要利用散热等技术解决充电速度加快之后导致的发热问题。

而且，伴随着有线快充的极速发展，无线快充也逐渐在大众的生活中普及，只不过，为了避免对其他无线电频谱造成干扰，尽管技术上可以达到更高的无线充电速率，但是被早早地定格在了50W这一水平。

在充电速度上内卷毕竟也有个头，所以，如今的厂商开始在便携和安全性上下功夫，比如为了让充电头个头更小，推出了新型的GaN 充电器，为了让快充更安全，推出了更智能的充电芯片。

那么，未来的充电技术还能如何发展？

2021年1月29日，小米发布了一种可以隔空无线充电的技术。

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在科幻小说《三体》中，有这么一个情节，罗辑长时间冬眠苏醒后，发现桌上的杯子不用专门「充电」也能加热牛奶、汽车不仅会在天上飞，也不需要充电加油。

罗辑问护士，为什么会这样？

护士告诉他，到处都有电！