充電雜談:為什麼這代iPhone 14快充功率沒增加?

iPhone 14 系列發布已過去一個月,擾攘了幾個月的Lightning 接口換USB-C 最終還是沒變化,仍然是Lightning 接口,謠傳要上30W 快充也沒有到來。
iPhone 14 系列充電功率最大機型為iPhone 14 Pro Max,經充電頭網詳細測試,快充性能與上一代iPhone 13 Pro Max 完全相同,最大約26W-27W。同樣不配送充電器,這“環保政策”自iPhone 12 發布後執行至今。數據線方面,贈送一根USB-C to Lightning 快充線,支持USB PD 快速充電。

為什麼iPhone 14 系列快充功率未上漲?

蘋果從2017 年9 月開始,就在iPhone 8 / 8 Plus / iPhone X 機型上首次搭載USB PD 快速充電功能,每一代iPhone 發布快充性能都會擠牙膏一樣有少許提升。

充電頭網實測使用96W 的蘋果原裝充電器對iPhone 14 Pro Max 充電,功率為9.0V 2.94A 26.5W,已經拉滿了9V3A PDO 電力規格。
iPhone 充電功率與電池容量直接掛鉤,這裡選取每一代電池最大的大屏幕機型數據製作成表格進行分析。

表格里羅列了每一代大屏機型的電池容量、電池能量、實測充電功率三個關鍵參數,根據數據計算出每一代對比上一代能量增長率、快充功率增長率。
從歷代整體趨勢來看,電池容量、快充功率都是基本上是增長的。iPhone 12 Pro Max 則是牙膏縮進去的一代,電池能量相比iPhone 11 Pro max 減少了6%,快充功率也減少了4%。iPhone 14 Pro Max 則是毫無變化,電池容量、快充功率、充電倍率全部與iPhone 13 Pro Max 保持一致。
另外也可以從數據計算出充電倍率,假設一塊電池能量為10W,充電功率為10W 的話,那麼它的充電倍率就是1.0;再者,如果一塊電池能量為10W,充電功率為30W 的話,那麼它的充電倍率就是3.0。
iPhone 14 Pro Max 充電倍率為1.59,與以往機型變化不大。目前快充性能進入內捲狀態的安卓手機,如 iQOO 10 Pro,搭載17.6Wh 電池,實際充電功率高達170W+,充電倍率已達到10.0 ,歷代iPhone 充電倍率則仍未超過2.0。

充電功率與電池能量柱狀圖,可以看到iPhone 14 Pro Max 與iPhone 13 Pro Max 完全一致,上一代iPhone 13 Pro Max 已經到達瓶頸狀態,iPhone 12 Pro Max 則是“縮”進去了。

看完大屏幕機型,我們來看看入門的標準機型。整體趨勢來看,近年來的幾款標準機型電池容量全面突破3000mAh,續航能力大幅度上升,不再像以前那樣一天幾充了。充電功率方面,標準機型最大功率只到達22W,每一代上漲幅度都很少。iPhone 14 同樣與iPhone 13 沒任何區別,電池容量、充電功率幾乎一樣。iPhone 12 同樣是拉胯的一代。
充電倍率方面,iPhone 14、iPhone 13 倍率上升到1.7,相比其它機型倍率更大,電池衰減速度會快一點點。

充電功率與電池能量柱狀圖, iPhone 14 與iPhone 13 完全一致,iPhone 12 同樣是容量功率雙雙縮水。

PDO 上限

眾所周知iPhone 最合適的充電PDO 為9V 電壓檔,而目前USB PD 最常見的電力規格為9V2A(18W)、9V3A(27W),iPhone 14 系列握手充電器電力規格為9V3A,實際充電功率已非常接近27W PDO 所能提供的電力上限,所以iPhone 14 Pro Max 無法進一步向上提升功率。而標準機型因為電池容量與手機尺寸關係,充電倍率已超過其它iPhone 機型,無法向上大幅度提升功率。
可以提升電壓嗎?

先說電壓,從蘋果所推出的數碼產品來看,都是嚴格按照行業規範來做的,採用的也是通用標準快充,甚至蘋果設備目前大部分仍為PD2.0,未升級至PD3.0,可以說蘋果對充電方面的態度十分謹慎。

iPhone 最高支持電壓上限約為17V,採用一些罕見PDO 規格的充電器,可以握手12V、14.5V、15V PDO 進行充電。充電頭網曾進行不同PDO 電壓下的iPhone 充電測試,雖然電壓上漲了,但快充功率並未增加多少。而且,因為蘋果一直以來都採用開關充電方案,面對這種電壓更高、壓差更大的電力輸入,手機會比9V 充電更加燙,用戶體驗下降,電池衰減速度也更快,提升電壓並非解決方案。

可以提升電流嗎?

與傳輸電流相關的話,那麼整個鏈路就要更周全考慮了。iPhone 所採用的Lightning 接口僅為單面觸點,電力傳輸僅有一對針腳,電力承載能力並不高。安卓手機使用雙面觸點USB-C 接口,電力傳輸最高可達四對針腳,所以安卓手機接口可承載超高電流的大功率快充。
另外,蘋果數據線端子頭內的C94 芯片對電流進行了限制,最高電力傳輸上限為3A,接口與線纜限制了電流進一步提升。

充電頭網總結
綜合以上,這一代iPhone 14 系列已經摸到當前電力規格的上限,存在PDO 已滿功率上限、線纜接口限制電流提升、電壓發熱限制等因素,所以iPhone 14 甚至未來的iPhone 15、16 都難以向上提升充電功率,這是開關充電方案與接口的瓶頸。
日後iPhone 想要進一步提升快充功率,必須要大刀闊斧改革,使用電荷泵技術走PPS 精細調壓充電方案,充電接口也要遷移至觸點更多的USB-C,且選用大倍率電芯,才能突破9V3A 的功率上限。其實這個現象,數年前安卓手機同樣遇過,當時以QC2.0、FCP 等充電方案為主,也難以向上突破充電功率,安卓品牌也在那時候全面改革快充方案。
看了那麼多年蘋果快充擠牙膏,你覺得蘋果會拋棄Lightning 接口、拋棄私有生態圈進行全力改革嗎?還是下一代iPhone 15、iPhone 16 繼續躺平Lightning 接口9V3A?

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