快充天天用，但这些快充协议，你真的懂吗？

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如今我们的生活离不开手机，而手机离不开电。没电就没手机，很多人会因此而陷入恐慌。

于是手机的电池也就越做越大，甚至后来忘了是OPPO还是VIVO最先提出了“充电5分钟通话2小时”，实际这说的就是快速充电功能。

但正所谓快充天天用，但背后的快充协议，又有多少人真的懂呢？

作为一枚已经做了2期关于快充头功率密度横比的创作者，好歹也要先弄懂快充的来龙去脉。所以我利用做功课之余，特意梳理了这份关于快充协议的科普，希望对各位有所帮助吧。

一、骁龙之火——高通QC快充（Quick Charge）

对于安卓手机用户来说，QC快充应该是我们最早接触到的快充协议了。QC快充的全名是Quick Charge，它是美国高通公司专门为配备Qualcomm骁龙处理器的手机所开发的新一代快速充电技术。

时至今日，QC快充已经发展到了5.0时代，而每一代的QC其实都是截然不同的，以至于许多人都会搞糊涂了。

1、已经作古的QC1.0

作为第一代的QC快充，QC1.0发布于2013年，那还是三星Galaxy S4对比HTC One的时代。但很可惜QC1.0并不是最早的快充协议，因为USB PD1.0早在2012年7月就已经发布了。

在这之前，我们认知当中的手机充电从来都是五福一安——5V电压1A电流，总功率5W。由于功率=电压x电流，所以想要提高充电的效率，无非就是要么提高电压，要么加大电流。

QC1.0选择的就是借助一个电源管理集成电路（PMIC），当识别到输出端和接收端都能支持QC1.0快充协议时，就会自动把输出电流提高到2A。因此，QC1.0最高可以提供10W的充电功率，理论上可以让充电效率提高40%，让原本需要4小时的充电缩短到3小时内完成。

2、真正的快充——QC2.0

其实QC2.0的发布几乎是跟QC1.0上市是同步的，因为高通早在2013年推出的Qualcomm骁龙800上已经集成了QC2.0快充方案。跟QC1.0不改变电压只提高电流不同，从QC2.0开始，快充技术就全部都改成同时提高电流和电压。QC2.0本身支持5V、9V、12V、20V四组电压，并且有两个标准：ClassA和ClassB。

其中ClassA标准的QC2.0只支持5V、9V、12V这三档电压，并最高支持3A电流输出。而ClassB标准则是包含了20V共4档电压输出，因此可以达到最高60W的充电功率。这个本意是想满足笔记本电脑的充电需要，但由于笔记本厂家根本不买高通的帐，加上高通自己主要还是面向手机领域来做营销推广，从而导致QC2.0错失了占据笔记本电脑快充市场的机会。

3、更灵活的快充策略——QC3.0

QC3.0本身是QC2.0的升级版，最大的改进就是QC3.0支持输出电压以0.2V为变量进行调整变化，因此电压输出范围从3.6V到20V之间变化。这是因为QC3.0采用了最佳电压智能协商（IntelligentNegotiation for Optimum Voltage，INOV）算法，旨在能准确根据便携设备选定的最佳功率电平来输出匹配的功率，从而实现最大化充电效率。

QC3.0同样具备ClassA和ClassB两种标准。ClassA的输出电压上限只到12V，而ClassB则是完整的3.6V到20V变化。

QC3.0得到了市场上很多充电器、充电宝的支持，但可惜绝大部分都是按照ClassA标准的，依然没有帮助高通撕开真正最需要大功率快速充电的笔记本电脑市场。

而且一直到QC3.0，所采用的输出接口都依然是基于老旧的Type-A USB来进行的。而Type-A USB接口本身的技术瓶颈已经严重制约了快充技术的发展，因此高通从QC4.0开始就舍弃了Type-A，转而全面启用Type-C USB接口来作为充电输出及输入的统一接口。

4、变革和包容——QC4.0和QC4.0+

QC4.0开始，就要求手机或设备必须使用Type-C USB接口，不再是以往的Mirco-USB接口。

除了接口不同外，QC4.0还引入了3项技术升级：

双路充电：其实早在QC2.0就已经开始使用，不过到了QC4.0进行了全新的优化。所谓的双路充电，主要是指快充设备中会包含2个电源管理IC，通过分散充电电流的方式，缩短充电时长以及充电过程中的发热量。

智能热平衡：该技术其实是双路充电的辅助功能，可以根据2个电源管理IC当前的实际温度，自动选择温度较低的线路来进行充电，从而进一步减少发热量。

安全防护：QC4.0大幅增强了内置的安全协议，除了实时监控终端设备外壳和连接器温度外，还会进一步防范断路和过热等会对设备造成伤害的危险发生。

不过高通也意识到自己很难独占快充市场，尤其是PD已经成为主导的情况下，继续对抗对高通并不是什么好事。所以QC4.0本身兼容USB PD（也就是我们常说的PD快充协议），并且起步功率直接定位到18W起。QC4.0所使用的最大输出功率主要分成5V/4.7~5.6A最大28W和9V/3A即27W两种，理论上可以在15分钟内给手机充入50%的电量，真正实现前面说的“充电5分钟通话2小时”。

至于QC4.0和QC4.0+的主要区别在于QC4.0只面向支持QC4.0的设备，而QC4.0+除了具备QC4.0的全部功能外，还向下兼容QC3.0和QC2.0快充协议。

5、全新一代——QC5.0

2020年7 月 28 日，高通对外发布最新一代的快充协议QC5.0。QC5.0号称是“世界上最快的快充协议”，可以在5分钟内完成从0%到50%的充电过程。

之所以能充得如此快，是因为QC5.0终于可以支持100W+的超大功率输出了，而且跟之前的QC4.0相比，充电效率提高70%的同时，发热量可以降低10°C。为了实现这个，QC5.0在原来双路充电的基础上进一步扩展成三路充电，并配合第四代最佳电压智能协商（INOV4）算法、Qualcomm Battery Saver 电池健康管理以及全新的 Qualcomm 适配器功率智能识别技术，此外还有8级电压保护、3级电流保护、3级过热保护和3级定时器保护，同时在25V和30V以上采用USB输入过压保护和极限功率控制。

而且QC5.0不会像QC4.0那样不兼容老设备，而是跟QC4.0+一样可以兼容老的QC快充协议。例如用QC5.0的快速充电器来给QC3.0设备充电时，会直接按照QC3.0来进行。

不过目前采用QC5.0快充协议的产品并不多，这主要还是因为相比之下，PD快充更得“民心”，虽然QC5.0本身兼容PD快充，但一方面Snapdragon 865和Snapdragon 865 Plus虽然内置了QC5.0的支持，但高通不再强制要求制造商必须使用QC5.0，另一方面PD3.0的大行其道也是的QC5.0的推广举步维艰。

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倍思是目前比较积极响应QC5.0的厂家，这款100W氮化镓单C口快充用的就是QC5.0的技术，此外还兼容PD3.0以及PPS等快充协议。

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除了可以在家享受QC5.0快充的高效率充电之外，倍思也有推出车载用的QC5.0快充设备，例如这款就支持2C1A共160W输出、并且支持QC5.0。其中C1口支持最高100W充电功率，而C2口和A口则都是30W功率。

二、麒麟之力——华为FCP和SCP

华为是目前为数不多掌握快充核心技术的手机企业之一，而且由于中美贸易争端的问题，使得华为更加积极地推行自己的标准，当中就包括了华为旗下的快充协议FCP和SCP。

FCP快充最早是在2015年随着华为Mate8而推出，它是基于“USB PD快速充电标准”发展出来的协议。FCP工作电压为9V，电流最大2A，最高达到18W快充输出功率。

之后2016年，华为又推出了新的SCP快充协议，SCP快充技术在业内被称为低压直充，其中关键在于引入了电荷泵的科技，也称作电容式电压变换器。它的作用就像是一个储水容器，当水储满后就会直接转到另外一个储水容器那里。电荷泵会根据接收设备的情况自动调节电压大小，并使得充电效率达到80%。早期的SCP支持4.5V/5A或5V/4.5A共22.5W的输出功率。后来在华为Mate 20 Pro上，华为更新了SCP标准，使它支持10V/4A共40W的充电功率，比之前提高了77.78%。

但SCP本身必须配合原厂的快充线才可以，而且无论是FCP还是SCP，虽然都不缺支持的快速充电器端以及充电宝，但就连华为自己的手机也不是全部都支持FCP和SCP。

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除了华为自家的原装快充支持FCP以及SCP外，目前国内在售的大部分大功率快充也都支持，而且实测基本都能兼容，但线缆就不一定能支持。

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所以在下单购买前，不要光盯着功率是否能满足，最好还是多口跟商家确认是否支持华为SCP快充。

三、水果大魔王——USB-PD（USB Power Ddlivery）

USB-PB也就是我们平常说的PD快充，它是由USB-IF组织制定的一种快速充电规范，同时也是目前最主流的快充协议（没有之一）。

USB-IF全称为USB Implementers Forum，成立于1995年，总部位于美国，其中牵头的企业就是Apple苹果，另外组织内还包括HP惠普、Intel英特尔、Microsoft微软、Renesas瑞萨、ST意法半导体、TI德州仪器等公司。2020年12月，根据USB-IF协会最新的会员名单，组织会员总数累计已经突破12000家。

所以，为什么高通QC打不过PD？为什么笔记本厂家如此支持PD？一切尽在不言中啦！

不过大魔王并不是一开始就那么能打的！PD真正成为主流，还是从PD2.0开始。而最新一代是PD3.1标准，那个就是另一个位面的标准了。

1、折戟的PD1.0

2012年7月，USB-IF发布了基于当时普遍存在的USB-A和USB-B接口的USB PD1.0标准。当时就已经号称可以提供最高100W的充电功率，但由于其使用24MHz频率会耦合到电源线载波，导致信号完整性及双向功率传输会出现问题，因此导致PD1.0并没有得到普及，并且很快就由PD2.0以及PD3.0所接替。

2、奠基石PD2.0

2014年8月，USB-IF协会发布了具有革命性意义的Type-C 1.0接口标准和PD2.0 标准，通过Type-C USB接口，以及在线缆中增加CC通信线，实现了功率双向传输和最大100W供电的设想，并彻底解决了PD1.0实行中遇到的难点。

PD2.0之所以能如此早就实现100W充电功率，是因为它确实是个狠角色！目前市面上的快充技术大多遵循2个技术方向：

以高通QC、联发科PEP、华为FCP为首的高压低电流快充技术；

另一种就是以OPPO的VOOC以及华为SCP为首的低电压大电流快充技术。

而PD则是同时集高压低电流和低电压大电流两大部分于一身。PD快充的优势在于它所关注的并不只是1对1共两个设备，而是1对多，甚至是基于USB接口的智能电网的电能传输过程。它的电能传输是可以双向的，甚至是组网的，是具备系统级的供电策略。而其他的快充技术更多只是关注单对单的快速充电问题，充电传输是单方向的，也不具备组网能力，更不提供除供电之外的其他功能。

PD2.0就已经具备了输出5V、9V、12V、15V、20V共5档电压，并且最高支持5A电流，因此最大支持100W的充电功率。PD快充没有QC快充那样的ClassA和ClassB标准划分，而是直接根据快充充电器或移动充电宝的输出功率上限是否满足相应档位的功率需求自动赋予相应的输出策略标准。

可以说，PD2.0是彻底奠定了PD作为快充行业标准的地位，并且迫使高通从QC4.0开始就不得不兼容PD2.0及后续的PD3.0标准。

3、更加完善的PD3.0

2015年底，USB-IF协会发布PD3.0标准，PD2.0其实可以视为PD3.0的其中一个子项目集，因为PD3.0本身是完全向下兼容PD2.0的，其中包括了硬件层面的链路层以及物理层也都是完全兼容。这是因为USB-IF协会从最初的PD1.0就已经是完全按照PD3.0的目标来做规划的，而这也是APPLE苹果的一贯作风。

不过在2017年2月，USB-IF协会更新了PD3.0的标准，增加了可编程电源PPS的支持。而这个PPS，其实就是前面高通QC3.0快充技术里所用到的那个最佳电压智能协商（INOV）算法。所以按照更新后PD3.0标准的快充设备会在原来的5V、9V、12V、15V、20V这5个档位基础上，增加一个3.3V~11V/5A的档位。该档位可以根据对接的安卓阵营设备具体机型的充电设置，以20mV的精度自动调节，而且兼容华为SCP所用到的电荷泵技术。

所以说，PD3.0完全集齐了当时各家快充技术的精华，当然就会越来越强大了。

不过PD3.0最高100W的超大功率快充对于手机来说已经相当充足了，但对于电脑来说，除了能维持部分轻薄型笔记本电脑的供电需求外，更大功率的游戏本还是需要继续使用传统大型DC适配器才行。

所以，大魔王也就拿出了更大的杀器来！

4、另一个位面的PD3.1

2021年5月25日，USB-IF协会推出了USB Type-C线缆和接口标准v2.1版本，其中最重要的更新是新的PD3.1除了继续支持100W最大充电功率外，还增加了扩展功率范围（Extended Power Range，简称EPR），最大功率由100W扩展到240W。

根据PD3.1公布的资料显示，在扩展功率范围中，增加了28V、36V和48V这3种固定电压档和另外3种可调电压档。每个档位所支持的最大电流依然保持5A不变。

但因为240W的最大功率已经远超USB常规快充线缆的承载能力，所以PD3.1将分为普通快充线上限20V，和EPR线缆最高50V两种标准。当需要超过100W的功率输出时，不仅需要使用EPR级别的线缆，还必须充电输出端、接收端、线缆端内置芯片都通过EPR特定信息握手成功后，才能正式进入EPR输出模式。

由于电压等级大幅度调高，所以PD3.1对于安全问题也更加的重视。EPR对连接器和线缆等的安规都提出更高的要求，并严格按照IEC 62368关于限功率电源（Limited Power Supply，简称LPS）的安全规定。

PD3.1除了能面向高性能游戏本进行供电外，还将增加对电动车、手持式大功率电动设备的供电支持，可以说是革命性的新一代快充技术，说是另一个位面的也不为过。

不过目前支持PD3.1的产品暂时还没有，倒是90%+都已支持PD3.0，所以这个我就不用再额外安利了。

除了上述这3大阵营外，目前常见的快充标准还有三星AFC、联发科的PEP、以及OPPO的VOOC以及SVOOC。不过就普及度来说，是不足以跟QC、FCP/SCP、以及PD来比，而且PD3.0已经涵盖了对AFC、PEP、VOOC的支持。