USB-IF協(xié)會(huì)發(fā)布了最新的PD3.1標(biāo)準(zhǔn)，支持最高48V的電壓，同時(shí)充電功率達(dá)到240W。此次新的PD標(biāo)準(zhǔn)是在PD3.0的基礎(chǔ)上擴(kuò)展，增加了28V、36V、48V三種擴(kuò)展輸出電壓。
        目前主流的3C快速充電方案仍集中在18W-100W左右，但最新標(biāo)準(zhǔn)顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了目前電子產(chǎn)品的充電水平。例如，小米最近公開(kāi)了自己的200W快速充電方案，4000mAh的充電時(shí)間只有6分鐘左右，240W快速充電時(shí)間縮短到5分鐘左右，從充電時(shí)間來(lái)看，上升幅度顯示很大。
        PD會(huì)統(tǒng)一充電市場(chǎng)嗎？
        將功率提高到240W也會(huì)帶來(lái)其他應(yīng)用挑戰(zhàn)。同時(shí)，目前手機(jī)廠家的高端旗艦手機(jī)充電功率也主要集中在65W-100W左右，想要真正應(yīng)用PD3.1，還需要一定的時(shí)間。
        寶石微電子銷售總監(jiān)肖祥富表示，PD3.1將電力提高到240W是一個(gè)積極的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在產(chǎn)品的電池容量越來(lái)越大，充電電力的需求越來(lái)越高。但是，從現(xiàn)在很多便攜式電子設(shè)備的使用狀況來(lái)看，使用100W充電功率的人很少，即使是家用電子產(chǎn)品，筋膜槍、按摩器等也不需要使用這么大的功率，很多產(chǎn)品暫時(shí)不能使用。
        想使用240W的快速充電，另一個(gè)障礙是電池。高功率通常需要4串或6串電池，如儲(chǔ)藏電池或白色家電。便攜式移動(dòng)設(shè)備，如手機(jī)等只有一個(gè)電池，使用65W的快速充電就足夠了，如果放入100W，甚至現(xiàn)在的240W快速充電，安全性是很大的挑戰(zhàn)。
        除了安全性，另一個(gè)是實(shí)用性，現(xiàn)在手機(jī)的快速充電可以在30分鐘內(nèi)充電，即使更換240W的快速充電，也可以將充電時(shí)間縮短到10分鐘以內(nèi)，對(duì)消費(fèi)者有多大的意義，有多少消費(fèi)者愿意購(gòu)買。
        值得注意的是，目前快速充電市場(chǎng)上仍有許多協(xié)議，如高吞吐量QC、PD、OPPOVOOC、華為SCP、谷子PPS等，但目前PD3.1的發(fā)布，充電功率已達(dá)到較高水平，即使是谷子最新發(fā)布的200W充電方案，PD3.1也有一定的差距。同時(shí)，制定了PD3.1的標(biāo)準(zhǔn)，約100家企業(yè)的500多名行業(yè)專家共同參加，華為、聯(lián)想、小米、慧能泰、立信精密等企業(yè)參加，是否意味著PD協(xié)議統(tǒng)一的時(shí)代開(kāi)始了。
        與此相對(duì)，茂瑞芯市場(chǎng)經(jīng)理周銀認(rèn)為，這些頭部手機(jī)制造商具有很強(qiáng)的研究開(kāi)發(fā)能力，這些大型工廠雖然參與了標(biāo)準(zhǔn)的制定，但他們的私有協(xié)議還在繼續(xù)發(fā)展，所有制造商都會(huì)根據(jù)自己的優(yōu)勢(shì)開(kāi)發(fā)私有協(xié)議。相反，在PD協(xié)議中，在PD3.0時(shí)期完全包含高吞吐量的QC協(xié)議等其他協(xié)議。
肖祥富也認(rèn)為短期內(nèi)制造商不會(huì)放棄私有協(xié)定。其中涉及很多商業(yè)因素和專利保護(hù)，貿(mào)然放棄，損失很大。但是，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，協(xié)議一定是統(tǒng)一的，蘋果、華為等制造商相繼取消附屬充電頭后。用戶一定會(huì)選擇公共充電器，即PD協(xié)議。

        5A的優(yōu)勢(shì)
        新的PD標(biāo)準(zhǔn)，除了將功率提高到240W以外，值得注意的是，其電流仍然保持在5A，只是提高了電壓。主要原因是高壓高電流大幅度提高充電功率，但受安全性和技術(shù)的限制，暫時(shí)沒(méi)有得到廣泛的商用。
        茂瑞芯表示，電壓提高到48V，但電流仍保持在5A，主要有兩個(gè)限制，一個(gè)是電力設(shè)備的耐壓等級(jí)，48V巴士可以利用現(xiàn)在市場(chǎng)上大量使用的80V-100V電力設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，在提高性能的同時(shí)，優(yōu)化成本，另一個(gè)是考慮到安全電壓的等級(jí)，設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮20%的過(guò)電壓，電壓48V的話，電壓在58V左右對(duì)茂和芯來(lái)說(shuō)，目前設(shè)計(jì)并不困難。
        肖祥富進(jìn)一步闡述，現(xiàn)在按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，DC低于60V，屬于安全電壓，因此現(xiàn)在上升到48V沒(méi)什么關(guān)系。但是，提高電流會(huì)增加成本和功耗。PD3.1將電壓設(shè)定為48V/5A，成本增加幅度低于低壓大電流的基準(zhǔn)。
        以通常的電子部件為例，如果現(xiàn)在使用的電壓為20V，采用30V左右的MOS管，則需要將電壓提高到48V，則選擇低端的60V、80V、100V的MOS管，成本差異很小。
        如果現(xiàn)在是20V5A的產(chǎn)品，可以選擇100A的MOS管，如果要提高到20V12A，就需要選擇更高電流的MOS管，成本差異很大。
另一個(gè)是充電的數(shù)據(jù)線，目前市場(chǎng)上支持100W電力充電的數(shù)據(jù)線價(jià)格約為幾十元，但購(gòu)買支持12A的數(shù)據(jù)線，成本可能會(huì)加倍。因?yàn)殡娏髟酱?，所需線材越粗。
        否則，有兩個(gè)問(wèn)題。一個(gè)是充電時(shí)線材發(fā)熱，溫度上升，另一個(gè)是USB接口，c口和a口，大部分連接器支持5A進(jìn)行特殊處理，調(diào)整了材質(zhì)結(jié)構(gòu)。
支持到12A，成本顯著上升。從安全性來(lái)看，電流越大，溫度越高，火災(zāi)等危險(xiǎn)的發(fā)生就越容易發(fā)生。
        周銀表示，目前PD3.1標(biāo)準(zhǔn)仍保持電流5A，意味著線材成本不太上升，主要成本變化在emark芯片上。在PD3.0中，當(dāng)電流超過(guò)3A時(shí)，需要該芯片進(jìn)行輔助。但是，現(xiàn)在電壓上升到48V意味著emark芯片的耐壓等級(jí)的上升，需要重新設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)線的成本主要出現(xiàn)在這里。
另一方面，目前行業(yè)已經(jīng)存在240W的充電方案，但需要落實(shí)到PD3.1標(biāo)準(zhǔn)中，需要適應(yīng)。同時(shí)，PD3.1增加了EPR(擴(kuò)展功率)功能，主要有15V-28V、15V-36V、15V-48V三個(gè)等級(jí)。茂睿芯表示，15V-36V輸出的場(chǎng)景，現(xiàn)有的方案可以實(shí)現(xiàn)，但15V-48V的優(yōu)化方案行業(yè)仍在探索中。
PD3.1對(duì)行業(yè)的意義:跨境統(tǒng)一。
        據(jù)機(jī)構(gòu)介紹，2021年全球快速充電市場(chǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到3000億元，市場(chǎng)空間廣闊。受世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇和iPhone取消標(biāo)準(zhǔn)充電頭的積極影響，第三方制造商將迎來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇。同時(shí)，PD3.0時(shí)，100W的充電功率已經(jīng)滿足了智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等各種電子設(shè)備的充電需求，現(xiàn)在功率上升到240W，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的使用場(chǎng)景大幅度提高。
        這對(duì)國(guó)內(nèi)制造商來(lái)說(shuō)是很大的機(jī)會(huì)，肖祥富表示，PD3.1快速充電協(xié)議的普及，快速充電的使用場(chǎng)景大幅擴(kuò)大，不僅可以應(yīng)用于3C產(chǎn)品，還可以應(yīng)用于電動(dòng)二輪車、家電、電動(dòng)汽車領(lǐng)域。
        特別是在電動(dòng)二輪車領(lǐng)域，周銀表示，目前電動(dòng)二輪車充電器的功率約為200W-300W，PD3.1能夠完全滿足這些產(chǎn)品的充電需求，茂瑞芯目前也與電動(dòng)二輪車公司積極溝通，希望盡快實(shí)現(xiàn)。
        目前茂睿芯主要集中在電動(dòng)二輪車的電池管理和中央控制臺(tái)相關(guān)產(chǎn)品上，但電動(dòng)二輪車的充電器目前沒(méi)有太多參與?，F(xiàn)在的兩輪車充電器不強(qiáng)制要求PFC(功率因數(shù)校正)，PD3.1需要PFC。
        如果沒(méi)有PFC，就容易發(fā)生安全性問(wèn)題。例如，電動(dòng)兩輪車的電池容易著火。這是因?yàn)榫€材通常設(shè)計(jì)為5A，但是電力因數(shù)不好的話，電流會(huì)急劇增加，發(fā)生火災(zāi)。將PD3.1協(xié)議應(yīng)用于電動(dòng)兩輪車領(lǐng)域，安全性大幅提高。對(duì)制造商來(lái)說(shuō)，自己的業(yè)務(wù)范圍也會(huì)擴(kuò)大。
        但是，PD3.1標(biāo)準(zhǔn)的普及并不是在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)的，PD3.0已經(jīng)發(fā)表了幾年，從2020年開(kāi)始爆炸是因?yàn)樘O果等大型工廠宣布不再制作充電頭點(diǎn)燃市場(chǎng)，至今為止很多制造商都把PD快速充電應(yīng)用于手機(jī)和筆記本電腦肖祥富說(shuō)，至少兩三年內(nèi)，以100W以內(nèi)的充電器為主。

        新公布的PD3.1標(biāo)準(zhǔn)不僅可以大大推動(dòng)充電時(shí)間，還可以滿足傳統(tǒng)的3C產(chǎn)品，還可以滿足電動(dòng)二輪車、無(wú)人機(jī)等其他電子產(chǎn)品的充電需求。但是，新標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)售，一般需要長(zhǎng)期的檢查和普及，但是對(duì)于上流芯片的工廠來(lái)說(shuō)，應(yīng)用什么時(shí)候起來(lái)并不是最重要的，只要做好技術(shù)，就能滿足顧客的要求是最重要的。