Avec le développement des smartphones aujourd’hui, la charge rapide est presque devenue une configuration standard. Dans le camp Android, le développement de la charge rapide est assez populaire. Alors qu’Apple envisage d’introduire la charge rapide de 25W sur la série d’iPhone 13, le camp Android travaille déjà sur la charge rapide de 200W. Huawei, Oppo, Xiaomi, Vivo, etc. travaillent tous d’arrache-pied sur la fonction de charge rapide – de 20W il y a quelques années à 120W actuellement. Il est important de noter que la technologie de charge rapide est une « ingénierie de système ».
Cela signifie qu’elle nécessite la combinaison de différents aspects pour former un système. Les dispositifs de charge rapide, les chargeurs et le protocole de charge sont des aspects individuels de la technologie de charge rapide. Avec la progression du développement de la recharge rapide, il semble qu’il y aura un goulot d’étranglement à l’avenir. Voici les cinq (5) principales tendances actuelles dans le secteur de la recharge rapide des smartphones.
1. La charge haute puissance (vitesse de charge) n’est pas tout ce qu’il y a
Avant, on avait l’impression qu’une fois qu’un smartphone prend en charge la charge haute puissance, c’est tout. Une puissance élevée n’est plus le seul point de force pour une charge rapide. En seulement 7 ans, le taux de charge est passé de 20W à 200W, et c’est désormais la norme pour la plupart des smartphones. Avec l’industrie travaillant sur 200W, nous sommes maintenant au «pic» de la charge à haute puissance. Cela ne veut pas dire qu’il n’y aura plus d’augmentation, mais l’augmentation sera lente. À ce stade, la recharge rapide n’est plus seulement une course à la vitesse, et le point d’ancrage de la concurrence de l’industrie se déplace progressivement. Maintenant, il y aura une lutte pour améliorer l’expérience de charge de l’utilisateur.
Depuis que nous nous concentrons sur la vitesse, nous ne nous sommes pas beaucoup concentrés sur les risques pour la sécurité de la batterie, le vieillissement de la batterie et les protocoles de charge chaotiques. Désormais, la nouvelle compétition sera dans ces domaines. L’industrie s’éloigne maintenant de la vitesse de charge pour d’autres domaines, comme nous le verrons ci-dessous. De la charge lente à la charge rapide, la vitesse de charge a toujours été un important sujet de concurrence. Alors que l’industrie entre dans « l’ère de la recharge rapide », la recherche de vitesse n’est pas le seul objectif.
2. La sécurité de charge devient de plus en plus critique
Selon un expert du secteur, « peu importe l’évolution de la technologie de charge, la sécurité est toujours le facteur principal ». À l’ère de la charge rapide, des vitesses de charge plus rapides nécessitent une charge et une décharge à haut débit des batteries, ce qui accélère la vitesse de réaction des substances chimiques à l’intérieur de la batterie. Seule la vitesse de réaction des batteries polymères peut accepter des courants plus importants. Sinon, un débit élevé, une capacité élevée et une vitesse élevée entraîneront davantage de risques pour la sécurité du système de charge du téléphone portable.
Selon les recherches d’Anker auprès des consommateurs, les points faibles de la demande des consommateurs pour les chargeurs ne sont plus une charge plus rapide. Les utilisateurs recherchent désormais des « expériences de charge plus sûres ». L’amélioration de la sécurité de la charge comprend principalement trois aspects
- Améliorer l’efficacité de la conversion grâce à de nouveaux matériaux
- Surveillance de la sécurité de la batterie grâce à la puce de gestion de l’alimentation intégrée
- Utilisation de nouvelles technologies et conception de structures, etc. pour injecter des garanties de sécurité.
Les nouveaux matériaux sont les batteries anodes silicium-oxygène et les batteries graphène
Un ingénieur senior d’un fabricant de téléphones portables chevronné a déclaré que dans l’exploration de nouveaux matériaux de batterie, les batteries anodes silicium-oxygène et les batteries au graphène sont les directions pour l’industrie à rechercher des percées.
Puces intégrées
La plupart des fabricants (qu’il s’agisse de fabricants de smartphones ou de tiers) utilisent désormais une puce d’alimentation intégrée pour garantir la sécurité de la batterie.
Par exemple, une puce de détection de sécurité de batterie peut surveiller la chute de tension en temps réel et détecter intelligemment si la batterie présente des dommages internes. Oppo et Xiaomi ont une technologie comme celle-ci. Le fabricant tiers, Anker, utilise des puces de gestion de l’alimentation dans son chargeur.
Nouvelles technologies et conception de structures
Quelques fabricants travaillent déjà sur de nouvelles technologies pour assurer une charge rapide plus sûre. Nous avons des développements dans les fusibles à faible impédance, les commutateurs électroniques au nitrure de gallium (GaN), les doubles cellules internes en série, les batteries de sécurité sandwich, etc. La batterie de sécurité sandwich protège le court-circuit interne de la batterie de toute force externe qui pourrait causer des dommages. La « batterie de sécurité sandwich » fait référence à l’utilisation de la technologie de collecteur de courant composite (un nouveau type de matériau composite comme matrice), et deux couches d’aluminium sont plaquées par une technologie de pointe pour former une structure « sandwich » avec un revêtement sur les deux côtés de la structure. Tous ces éléments se trouveront également dans une couche de protection de sécurité de couverture pour former une structure de protection de sécurité à cinq couches.
Les tests de quelques fabricants montrent que cette structure réussit à 100 % le test d’acupuncture et d’impact d’objets lourds. Il n’y a absolument aucun effet sur la batterie après l’impact. Nous pouvons maintenant voir qu’il y a un développement actif dans la protection des batteries.
3. La technologie des batteries évolue
La charge rapide est essentiellement une ingénierie système complexe. Ce système comprend des adaptateurs de charge, des câbles, des circuits de gestion d’alimentation intégrés PMIC, des batteries et de nombreux autres aspects. C’est loin d’être suffisant pour augmenter la puissance de l’adaptateur secteur.
Auparavant, en raison des limitations du développement technologique, divers fabricants se sont concentrés sur les adaptateurs d’alimentation pour augmenter le taux de charge. Cependant, comme le taux de charge rapide passe à 65W, voire à plus de 100W, il y a un besoin de développement. S’il n’y a pas de développement, vous aurez des étuis d’un appareil compatible 100W chargeant à 15W.
La technologie des batteries est devenue un élément clé du taux de charge rapide actuel.
Un expert principal de l’industrie a déclaré que le prochain changement majeur dans la technologie de charge rapide serait probablement la technologie des batteries. « Bien sûr, la technologie des batteries est la plus difficile à percer. Une fois qu’il y aura une percée, nous verrons des changements qualitatifs dans l’industrie de la recharge », ont déclaré les experts de l’industrie.
À l’heure actuelle, divers fabricants de téléphones mobiles ont des forces différentes en matière de batteries. Xiaomi est plus enclin à partir de la dimension des nouveaux matériaux. En mars de cette année, il a lancé des batteries anodes silicium-oxygène. Cependant, Oppo a choisi d’injecter de l’IA dans la gestion de la batterie pour obtenir une charge intelligente.
La technologie de charge intelligente modifie la durée de vie de la batterie, la vitesse de charge et la température
Vie de la batterie: Après 1500 cycles de charge et décharge complète, la batterie a une capacité de 80%. De plus, la durée de vie de la batterie est 3 fois plus longue que les exigences standard chinoises habituelles
Vitesse de charge : Augmente intelligemment la vitesse de charge dans des scénarios de demande spécifiques. En mode haute demande, la vitesse de charge de la charge super flash de 65 W peut augmenter de 20 % supplémentaires. Cela permettra à l’appareil d’obtenir une charge complète pour une batterie de 4500 mAh en 30 minutes
Performances de montée en température : Selon différents scénarios d’utilisation, il peut prédire intelligemment les conditions de courant et de chauffage. Il adaptera également dynamiquement la puissance de charge et réalisera un équilibre entre la vitesse de charge et l’augmentation de la température.
4. « Normalisation » du protocole de charge rapide
Comme mentionné précédemment, la technologie de charge rapide des smartphones est une ingénierie système. En plus des produits matériels tels que les appareils et les chargeurs, le protocole de charge en fait également partie. Ceci spécifie la méthode de communication entre l’appareil et le chargeur.
Dans le domaine de la recharge de téléphones portables, il existe actuellement cinq grands fabricants de technologies de recharge rapide avec des protocoles de recharge. Nous avons Qualcomm, MediaTek, USB-IF Association, Huawei et Oppo. Alors que les trois premiers sont des accords publics ; les deux derniers sont des accords privés.
L’industrie de la recharge rapide des smartphones a toujours eu le problème de l’incompatibilité des protocoles. Cela se traduit uniquement par une charge de base à faible consommation entre les téléphones mobiles de marque et les chargeurs. En plus d’affecter l’expérience utilisateur de la charge rapide, l’incompatibilité du protocole de charge entraîne également un gaspillage de ressources dans une certaine mesure, augmentant le risque et le coût de la R&D en amont et en aval de la chaîne industrielle.
Acceptation des informations globales sur les protocoles de charge
En mai de cette année, la Telecommunications Terminal Industry Association a publié la norme de charge rapide intégrée « Spécifications techniques de charge rapide convergente pour terminaux mobiles », dans l’espoir de promouvoir l’interopérabilité de divers fabricants dans le cadre de l’accord sur la technologie de charge rapide. À l’heure actuelle, cette norme est prise en charge par les fabricants de terminaux et les sociétés de chaîne d’approvisionnement telles que Huawei, Oppo, Vivo, Xiaomi, Honor, Silica, Rockchip, Lihui Technology, Angbao Electronics et Dianku Networks.
De plus, avec l’avènement de l’USB-C et l’expansion du protocole de charge rapide USB-PD, l’industrie a commencé à évoluer progressivement vers la compatibilité. À l’heure actuelle, de plus en plus de fabricants ont annoncé la compatibilité avec le protocole PD, notamment Apple, Samsung, Lenovo, Anker, etc.
Il n’est pas d ifficile de voir que l’accord de tarification qui était auparavant divisé en packages distincts se referme lentement. La tendance générale à l’avenir doit être à l’unité. Indépendamment du chinois ou du mondial, le protocole de charge sera unifié. C’est une tendance générale et inévitable.
5. La charge filaire peut être remplacée par une charge sans fil
En plus des changements ci-dessus, de nombreux experts de l’industrie pensent que la recharge sans fil retient tant l’attention. Si cette attention persiste, elle peut remplacer la charge filaire.
Ces dernières années, tout en actualisant constamment le taux de charge de la charge flash filaire, divers fabricants ont également fait des efforts dans la charge flash sans fil. Nous comprenons que depuis 2018, les fabricants de téléphones mobiles dont Huawei, Xiaomi, Meizu, Oppo et OnePlus ont successivement lancé des solutions de recharge flash sans fil.
Le pic est actuellement la charge flash sans fil 80W de Xiaomi. Nous avons également la charge sans fil verticale 65W AIRVOOC et Meizu 40W d’Oppo. Malgré les perspectives de recharge sans fil, il reste encore des goulots d’étranglement à percer.
Les goulots d’étranglement de la charge sans fil
Selon des sources de l’industrie, la plupart des recharges rapides sans fil grand public sur le marché ne peuvent recharger que de courtes distances de point à point. Ceci est peu flexible et n’est pas une véritable forme de charge sans fil. Un ingénieur senior a déclaré: « La future charge flash sans fil devrait être sans contact, c’est-à-dire que lorsque le téléphone mobile entre dans une certaine plage, il peut se connecter et se charger automatiquement ».
De plus, en termes d’efficacité de conversion, la charge sans fil a une faible efficacité de conversion. Il subit également une perte de puissance importante et une génération de chaleur importante. Cela nécessite une exigence plus élevée en matière de vitesse de charge sans fil et de dissipation thermique de l’appareil.
Selon les estimations des équipes OneZero et iFixit, la charge sans fil moyenne consomme 47 % plus d’énergie que la charge filaire. Il faut en moyenne 14,26 Wh pour charger complètement un téléphone mobile en utilisant une méthode filaire. Pour les chargeurs sans fil, il faut en moyenne 21,01 Wh.
Selon Li Mingkang, directeur de la recherche et du développement des produits innovants d’alimentation grand public d’Anker
« Lorsque la vitesse de charge est proche de celle de la charge filaire et que le coût approche de la plage de charge filaire, la charge filaire peut être remplacée par la charge sans fil, mais ces technologies mettront un certain temps à surmonter. »
Conclusion
La charge rapide des smartphones est actuellement à un stade avancé. Cependant, cela ne signifie pas la « stagnation » de l’augmentation du taux de charge. Au contraire, il s’agit plutôt d’un passage d’une « étape d’avancement rapide à une étape de jogging ». Cela signifie que l’augmentation du taux de recharge se poursuit toujours mais que de nombreux autres critères sont désormais à l’ordre du jour. Les fabricants de téléphones portables détourneront désormais leur regard de la vitesse. Ils se concentreront sur la sécurité, la durée de vie de la batterie et d’autres technologies. Ceux-ci amélioreront également l’expérience de charge des utilisateurs.
