为啥氮化镓头这么贵？怎么看充电协议选择设备？看完你就懂了

随着手机功能的复杂性和应用场景的不断增加，手机电池容量的需求也在飞速提高，在2017年手机电池容量一般为2000-3000mAh，到今年手机电池容量却已经突破了6000Ah的大关，而目前量产手机最大的电量真我Neo7首发7000mAh泰坦电池。

更高集成度的芯片允许智能手机在保持轻巧便携的同时拥有更强大的数据处理能力，但这自然也意味者其所需要的功耗更大，在相同电池容量下其续航更短。攻克电池的难度更大、用户使用的场景更复杂，中国不有那么句古话吗？堵不如疏（输）···那就在输入、输出上来点花样。

快充技术是在针对，在电池材料限制下无法实现电池容量质的提升而提出的折衷技术方案。快充公式：W(电池容量)=P(功率)×T(时间),P(W)=电流(A)×电压(V),可知如果以高功率实现快充，则主要有三种方案：在电压一定的情况下提高电流；在电流一定的情况下提高电压；同时提高电流和电压。

根据以上方案，不同厂商在结合自家产品需求的基础上定义了不同快充协议，比如华为的SCP(Super Charge Protocol)协议，高通的QC(Quick Charge)协议，三星的AFC(Adaptive Fast Charge)协议，OPPO的VO0C协议等。

东汉末年，分三国，烽火连天不休···众多的充电协议导致了不同厂家的产品之间快充设备不兼容，这带来极大的不便与安全隐患，为统一混乱的快充市场，2015年10月11日USB-IF发布了USB PD 3.0协议。该协议兼具高电压与高电流的充电特点，快充效率高，同时与Type-C接口配合使用，具有稳定的数据传输能力与插头小巧等优点，因此目前已经成为市场上最主流的充电协议。在2021年5月份，USB-IF联盟在PD 3.0协议基础上发布了向下兼容的PD 3.1协议。

PPS（Programmable Power Supply）协议是USB Power Delivery（USB PD）3.0标准的一部分，协议允许充电器在充电过程中根据被充电设备的需求，动态调整输出电压和电流。这种方式可以减少充电过程中产生的热量，提高充电效率，保护电池寿命。核心在于可编程电源输出，即充电器能够以20mV的步进动态调整电压，以50mA的步进动态调整电流。通过这种精细的调节，可以实现更精确的电力传输和更高效的充电，最高支持100W（20V，5A）。

之后PD3.1来了，显著提升了功率传输能力，最高支持240W（48V，5A）。这使得更多高功率设备（如高性能笔记本电脑、显示器等）可以通过USB接口进行供电。

既然技术上支持了，就得有能承载这高功率输出的载具了；氮化镓的研究可以追溯到上世纪90年代。当时，科学家们发现氮化镓具有宽禁带、高电子迁移率和高热导率等优越特性，使其在高频、大功率电子器件和光电子器件领域表现出极大的潜力。尤其是在蓝光LED方面，氮化镓材料的应用成功解决了蓝光发光效率低的问题，推动了固态照明技术的发展。

随着研究的深入，氮化镓材料在射频和电力电子领域也显示出重要价值。其高击穿电压和高开关速度使得GaN基器件在功率转换、射频通信等方面具有明显优势。例如，基于氮化镓的高电子迁移率晶体管（HEMT）在高频放大器和高速开关电路中得到了广泛应用，大大提升了设备的性能和效率（现在广泛的用在新能源车快充上）。

氮化镓的工作原理主要依赖于其宽禁带特性。这意味着氮化镓可以在更高的电场和温度下工作，而不易发生击穿或热失效。此外，氮化镓的高电子迁移率使得电子在材料中的运动速度更快，从而提升了器件的工作频率和效率。GaN基器件通常采用外延生长技术，在衬底材料上生长出高质量的氮化镓薄膜，然后通过微电子加工工艺制备成各种功能器件。

然后，全球首家采用GaN充电器的厂家是OPPOReno Ace手机搭载的65W快充就来了，之后Anker、倍思、绿联、酷态科等纷纷推出了有着更多协议且功率更大的GaN充电器了。

就像西瓜越大价格越贵一样，GaN充电器数值越大肯定价格就越贵了，另外就是因为制成工艺的原因，相比硅材料，氮化镓的原材料成本和制造成本都较高。比如有机金属源（如三甲基镓TMG）、碳化硅（SiC）或蓝宝石（Al₂O₃）基板、砷化镓（GaAs）基板等，用料是否扎实、纯度如何都影响着传输、稳定、散热和安全性，这些东西不会有厂家给你标出来的。

至于买哪些品牌的哪些充电器，这个真的看看网上大家的口碑就可以了，最后就是那句话：你已经有很多充电头了···