3C王者

2021年3月29日-30日小米連開兩場春季新品發佈會，小米11 Pro、小米11 Ultra、小米折疊屏手機等重磅旗艦手機亮相，小米全球首發瞭矽氧負極電池，並成功量產搭載在小米11 Pro、小米11 Ultra身上，高能量密度、高壽命、高性能的矽氧負極電池相信會帶動電池行業邁向新的天花板。除電池外，小米還帶來瞭另一項黑科技，67W無線閃充，顛覆瞭無線充多年的雞肋印象，充電速度與有線充完全一致，100%充滿隻需36分鐘，推動手機業界無線充電技術競賽，加快大功率無線充電的普及速度。

小米首發67W無線閃充

小米 11 Ultra采用全新的ID外觀設計，巨大後攝模塊極具識別度，幾乎橫跨瞭整個手機，全球首發三星GN2超大底CMOS，尺寸高達1/1.12"，體積接近索尼黑卡1英寸傳感器，是iPhone 12 CMOS感光面積的5倍大小。全主攝方案讓另外兩個攝像頭同樣給力，IMX586 128度超廣+ IMX586 5倍潛望鏡光變，讓它成為安卓之光。

除性能配置外，充電方面小米11 Ultra搭載瞭67W有線閃充+67W無線閃充技術，有線閃充見得多瞭，這個無線閃充功率這麼高還真是令人震撼，小米是如何做到的？

無線充電標準

無線充電主要可以分為電磁感應、磁場共振、無線電波等方式，手機上采用的無線充電技術的以電磁感應式無線充電為主。電流通過發射線圈產生磁通量，磁通量對附近的接收線圈產生感應電流，完成瞭短距離的能量傳輸。

2008年12月17日由多傢獨立公司組成的合作組織無線充電聯盟WPC成立，建立瞭Qi無線充電通用標準。2009年Palm推出瞭首款支持無線充電的手機Palm Pre，2012年首款基於Qi無線充電標準開發的手機諾基亞Lumia920上市，之後陸續有數百款搭載無線充電功能的手機誕生，但大多以低功率為主，未能很好地提升使用體驗。

2017年蘋果首次在iPhone8上加入無線充電功能，並在後續的所有iPhone內都標配瞭無線充電功能，得到蘋果這個大佬加入，無線充電迅速全面普及，並成為旗艦機型必備的配置。與此同時，各手機品牌在兼容Qi無線充電標準的基礎上，開始自行研發更高功率的無線充電技術，無線充功率、充電速度開始進入飛速發展。

小米無線充發展史

小米是較遲加入無線充電功能的手機品牌，直至2018年才在MIX2S上首次搭載無線充電技術，功率7.5W，同年MIX3將無線充電功率升級至10W。2019年小米9搭載20W無線充電技術，同年十月小米9 Pro將無線充電功率升級至30W，反超業界主流水準。

2020年小米公司成立十周年之際，小米發佈小米10至尊紀念版，搭載50W無線充電技術，是當時無線充電功率最高的量產手機，短短2年時間從零到業內第一，小米交出瞭一份令人震撼的答卷。

2020年10月19日，小米宣告80W無線秒充技術研發成功，隻需8分鐘就可以將4000mAh電池充至50%電量，19分鐘充滿100%，這速度比很多大功率有線充電還要快，刷新手機業界無線充電技術新紀錄，並為小米11 Pro、小米11 Ultra量產67W無線充電進行技術驗證並打下基礎。

面對大功率無線充技術壁壘，小米做瞭什麼

無線充電技術搭載在手機上已十多年，早期5W小功率如同雞肋一般的使用體驗讓無線充難以普及開來，沒人看好前景技術止步不前，後期功率逐漸提升至10W，但老舊方案能量傳輸效率低下也制約瞭功率攀升的勢頭。要進行超大功率無線充研發，必然要面對幾個問題：如何提升功率？如何解決發熱？手機內如何降壓？

功率 = 電壓 X 電流

眾所周知功率等於電流與電壓相乘，單純提升電流的方式對傳輸線路要求極為嚴苛，提升電壓則相對容易實現。與傳統的5V無線充相比，常見的無線快充使用9V，17V-20V的屬於高壓無快充，小米提升功率的方法是將通用的電源適配器20V電壓進行再升壓處理，讓它運行在30V超高壓狀態下，相當於電池電壓的6倍，也就是發佈會上說的全新6倍增壓充電架構。

現在問題就來到瞭手機內部，如何將30V這麼高的電壓降壓至電池所需的電壓。小米在接收端定制瞭高壓接收芯片，同時還定制瞭6：2電荷泵，采用瞭30V to 10V to 5V多級電荷泵進行分壓直充，最終降壓倍率達到前所未有的6：1。

在面對大功率無線充熱量問題上，小米采用瞭主動式散熱系統，內置渦輪離心風扇為無線充電器、手機及時降溫，讓整套系統可以穩定運行。

80W立式無線充電器

無線充電器常用的外觀結構分為臥式無線充電器、立式無線充電器兩種，目前市面上無線充電器多為臥式設計。小米80W無線充電器采用立式設計，外觀風帆造型切面利落，充滿科技藝術感。整體結構向後傾斜便於手機屏幕面向人眼，底部三角交匯進行鏤空處理，為內置渦輪離心風扇提供暢通無阻的進氣道，通過獨特的曲面風道進行高效散熱。

小米80W無線充電器內部帶有兩組獨立的發射線圈，小米11 Pro手機內部帶有一個接受線圈，這種結構與常見的立式無線充方案類似，手機豎立放置時使用無線充頂部發射線圈進行能量發送，手機橫置時使用無線充底部發射線圈進行能量發送，不管是豎屏刷抖音還是橫屏看電影，都可以邊充邊玩。

其他品牌大功率無線充電用兩個線圈同時發送能量分攤電力傳輸壓力，但對擺放方式要求極高，而且不支持橫豎放置，小米采用單線圈發送能量方案在使用上與常見的無線充一樣，兼容性更好擺放更靈活。

渦輪離心風扇主動散熱

市面上常見的無線充電器一般采用被動式散熱設計，功率低充的慢，體驗不佳。小米無線充電器功率高達80W，超大功率無線充電產生的熱量必須重視，所以小米無線充電器采用主動散熱設計，充電器底部配備瞭一個渦輪離心風扇，從底部吸入冷空氣為無線充、手機進行同步散熱，降低溫升讓大功率無線充得以穩定運行。

這套降溫系統十分智能，通過藍牙帶外傳輸，將手機內部溫度數據傳送到無線充，可動態調節風扇速度，在需要大功率充電時全力運轉帶走熱量，在夜深人靜時降低轉速避免噪音產生，即使放在床頭使用也能安心入睡。

升壓30V超高壓傳輸

小米為80W無線充電器搭配瞭一枚120W電源適配器，型號為MDY-12-ED，輸出功率120W，是小米私有快充系統內常見的魔改A口PD充電器，支持5V3A / 9V3A / 11V6A / 20V6A，五個固定電壓輸出。超大功率無線充電效率極其重要，無線充電提升效率最有效的方法就是提高傳輸的電壓，電壓越高效率就越高，目前數碼產品電源適配器大部分都是基於PD標準開發，電壓上限為20V。

電源適配器的20V電壓已不能滿足超高效無線充電需求，要再度提升效率電壓必須更高，小米80W無線充電器內部采用瞭升壓設計，電源適配器20V電壓進入到無線充電器後，將會升壓至30V特高壓進行電力傳輸，以此來降低效率損耗。

業界首創6：1方案，定制電荷泵芯片

回顧以前的大功率無線充電方案，大多數是兩串電池搭配電荷泵進行直充的方式進行，優勢是電池組電壓高，電荷泵可以節省一層分壓設計，缺點是兩節電池在串充的過程中需要面對一致性問題。小米11Pro采用單節電池方案，無需擔心多串充電問題，但在30V超高壓的電力傳輸方案下，如何在手機內進行降壓處理？業內未出現過這種超高壓超大功率單電池無線充方案，所以小米專門定制瞭一系列芯片以讓這套系統可以走出實驗室，真正量產。

面對超高壓傳輸，小米采用定制的超高壓無線充電接收芯片，接收能量後通過一顆定制的6：2電荷泵將30V2.23A高壓轉變成10V6.65A，再經由後面2：1電荷泵分壓至5V6.65A *2為電池充電。

與常見的單級電荷泵不同，小米這套方案內部采用瞭前後兩級電荷泵，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。後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。

圖為6：2電荷泵原理圖，充電階段，開關S2、S3、S4、S5斷開，開關S1、S7、S6導通，輸入30V電壓為串聯的C1、C2、C3充電，每個電容均分10V電壓。電荷泵放電時，開關S1、S7、S6斷開，開關S2、S3、S4、S5導通，C1、C2、C3並聯放電，實現3：1的電壓，1：3的電流輸出。

36分鐘充滿100%

充電頭網以前測試舊式無線充電，充滿100%需耗時4-5小時，的確十分雞肋。小米這套67W有線+ 67W無線的組合拳，實際充電速度都做到瞭5分鐘充入20%，10分鐘充入40%，36分鐘充滿100%，有線無線速度完全相同。不管是完全充電耗時還是碎片化充電，都做到瞭極速回血，無需等待，特別是無線充電功率的提升，一掃以前充的慢、不好用的雞肋體驗，有線無線同速度，想怎麼充就怎麼充。

充電頭網總結

手機首次搭載無線充電技術至今已十餘年，開始時因功率低充的慢形同雞肋，海外品牌在無線充電技術研發速度上完全止步不前，反倒是國內品牌無線充黑科技層出不窮。小米作為加入無線充最晚的一批品牌，僅僅用瞭2年時間從零到世界最高的80W，再到實現67W無線技術的量產，讓無線充與有線充速度一樣快，這在十年前完全不敢想象。

與其他品牌高端開局再用副品牌搶占低端市場不同，小米從主打性價比的低端做起，很多技術迫於“成本”考慮進行瞭舍棄，顯然極致追求性價比是個雙刃劍。如今小米完成瞭技術與財富的積累，正邁向第二個十年，提升品牌高度已成為戰略層面的首要任務。

有瞭錢，可以放手去做以前不敢做的，技術遇到瓶頸就投入更多研發資金，沒有對應的方案芯片就定制生產，別人沒走過的路就自己開荒。這是小米未來之路，以技術為本的前提下再進行性價比組合拳。

回到無線充上面，小米67W無線充與67W有線充速度完全一致，在長達十餘年的有線 VS 無線戰爭中首次取得平局成績，甚至比很多其他品牌有線充電還要快，放下數分鐘就可以恢復大部分電量，完全充滿也僅需36分鐘，讓碎片化無線充電得以實現，讓用戶擁有瞭實用、好用、肯用的使用體驗。小米67W無線充的量產勢必會帶動其他手機品牌進行技術競賽，百花齊放最終讓用戶受惠，“無線充太慢不好用”將成為歷史。