2024年快充市场进展：UFCS认证产品将破100款，厂商快速跟进ZVS技术

电子发烧友网报道（文/刘静）据中商产业研究院统计，2020年全球快充市场规模为500亿元，同比增长15.21%，2022年有线充电器市场快充渗透率快速提高至95%，2023快充市场规模1000亿元，年复合增长率达28%。随着AI发展加剧终端应用的功耗增加，未来全球快充市场规模有望继续扩大。

 

对于2024年，华泰证券认为，这将是快充在新能源汽车领域规模化放量的关键之年。快充技术从最初应用在智能手机领域，到平板电脑、电动工具，再到现在的新能源汽车，已然快充技术进入了一个新的发展阶段。

 

UFCS快充产品齐放量，预计有100款产品取得认证

 

UFCS是由电信终端产业协会发布，华为、OPPO、vivo、小米牵头，联合荣耀、矽力杰、瑞芯微、立辉科技、昂宝电子等多家终端、芯片企业一起制定推动的新一代融合快充标准，旨在解决由各种私有快充协议互不兼容的问题。

 

该协议规定如果设备支持多种快充协议时，必须先进行UFCS的识别和通讯，当UFCS无法使用才可以使用其他快充协议。这样的优先使用权使得UFCS真正做到一个充电器就可以给多个设备提供快充。同时，UFCS协议将设备分为供电设备、线缆和充电设备三个部分，三部分之间通过USB接口连接，可互相进行通讯和能量传输。因此，它可以为用户提供更快速、更安全、更便捷的充电体验。

 

UFCS融合快充最早在2020就开始做技术标准立项了，2021年5月正式发布，但首发的UFCS快充貌似并未引起多大波动，大部分厂商还是选择跟进国外的PD3.1协议。直到2022年7月发布UFCS修订版后，这种局势才被逆转过来，同年9月发布首批11款通过UFCS融合快充认证的产品。

 

近日，广东省终端快充行业协会副秘书长赖俊亨透露，“截至2024年4月底，预计将有手机终端、芯片、充电器等加起来共100款产品会取得UFCS认证，这些产品也会陆续使用UFCS商标。”

 

在芯片领域，目前杰华特、一微半导体、芯朋微、芯海科技、易冲半导体、慧能泰、英集芯、智融、通嘉、美芯晟、瑞萨、立錡、瑞芯微、南芯科技、拓尔微、芯合电子等芯片企业均有产品通过UFCS融合快充认证。

 

相对为解决终端接口统一所制定的PD3.1，UFCS在电池保护、电压电流精度方面更具优势，这也是为什么在快充持续向中大功率发展过程中UFCS被快速普及、国内厂商快速跟进的原因。

 

赖俊亨表示，“未来会扩大现有应用落地，把UFCS快充，导入酒店、机场、咖啡厅等常见的手机快充应用场景。同时也会与其他产业紧密配合，特别是目前的两轮电动车产业，它的安全性问题受到持续关注，我们希望把手机上UFCS快充的安全性概念整个导入两轮电动车产业。”

 

多家快充厂商快速跟进ZVS电源开关技术

 

随着快充技术的不断发展和创新，新的电源拓扑架构也在不断涌现。此次亚洲快充大会，国外大厂PI再次重点介绍了ZVS技术带来的优秀快充性能。

 

ZVS技术，全称Zero Voltage Switching（零电压开关），是一种用于降低电力损失和提高效率的电源开关技术。它的主要原理是在开关管切换时将电压降至零，从而减少开关管的损耗。ZVS技术通过控制电路中的谐振频率来实现零电压开关，从而减少了开关管的损耗，提高了电路的效率。ZVS这种高效的电源开关技术正在得到快速应用，助力国内厂商向快充大功率突破以及降本。

 

PI是最快速跟进这种技术的快充厂商之一，它推出了SR-ZVS创新性电源开关技术，并在InnoSwitch5-Pro离线反激式开关IC产品上应用。这款IC内部集成了750V或900V的PowiGaN初级开关、初级侧控制器、FluxLink隔离反馈功能，以及具有I2C接口的次级控制器。其中，SR-ZVS技术是通过控制初级主开关和次级同步整流开关来实现的，与传统的有源钳位工作相比，它不需要额外的高压开关管及相应的控制电平移动电路，从而降低了系统成本。

此外，SR-ZVS技术与GaN（氮化镓）技术的结合，使得电源效率得到了进一步提升。氮化镓材料具有优异的开关性能，与SR-ZVS技术结合，能够使得电源开关损耗几乎为零，为电源设计带来了革命性的改变。

 

在此次亚洲快充大会上，必易微也发布了新一代ZVS SR方案，即集成ZVS功能的同步整流控制器，这款产品可以精准的过零关断，关断传输延迟小于10ns，HV引脚耐压高达130V。

 

中功率快充小型化、低成本、电池安全性成未来关注重点

 

快充技术在智能手机、平板电脑、电动工具以及新能源汽车应用领域发展迅猛，几乎每天都在发生新的变化，那未来在快充技术中最值得关注、最具发展可能性的是哪些方面？

 

易冲半导体AC-DC协议产品线经理卢鼎鼎表示，“最值得关注和发展的，我认为是中功率的小型化。由于目前小功率段，比如苹果的20W配件，通过氮化镓合封，把体积做得非常小。但是对于中功率这一块，是用户体验最好的功率段，但目前体积相对还是大的，未来如果把中功率段快充做小型化，我认为比小功率带来的体验可能会更好。”

 

橙果20w PD快充体积约为47.76cm3，苹果20W PD充电器体积更小一些，为45.53cm3。而苹果的61W、67W充电器体积比20W产品大3倍多，为156cm3。功率越大可以满足消费者更快速充电的需求，但很明显在中功率快充上体积没有明显优势，不便于消费者外出携带。

 

为什么中功率快充充电器现在体积仍然较大？这是因为更高的充电功率，充电器内部的电路设计和元件需要更加复杂和密集。为了实现更大的功率输出，充电器可能需要采用更多的功率转换模块和散热组件，这些组件本身占用一定的空间，从而限制了小型化的程度。

 

其次散热问题也是限制中功率充电器小型化的另一个重要因素。中功率充电过程中会产生比小功率多几倍的热量，如果不能有效地散热，不仅会影响充电器稳定性和寿命，还可能对设备造成损害。因此，为了实现良好的散热效果，中功率充电器可能需要采用较大的散热片和风扇等散热组件，这也增加了充电器的体积。

 

“小型化，我认为集成度要更高。另外一个的话，我认为就是快充的安全性问题，电池的寿命、多次循环的这些问题还是比较值得关注的。PD快充这一块，所应用的产品会越来越多，常规有手机、电脑，还有现在见到的电动工具，我现在碰到剃须刀都已经实行快充了。所以小型化、安全性的问题，还是值得大家花更多时间来关注的”，宝砾微电子董事长邓海飞说道。

 

中功率快充充电器小型化的关键在于散热问题如何解决，对此杰华特系统设计总监俞杨威也提出了自己的独到见解。他认为，“快充在充电过程中可能需要对电池热量进行控制，我们如何让它在充电过程中更智能地热管理，在高倍率、升放电的时候，把热量作为一个闭环的控制。”