USB PD快充標(biāo)準(zhǔn)迎來重大更新 最大輸出功率提升至240W

2021年5月25日，USB-IF協(xié)會更新了v2.1版本USB Type-C線纜和接口標(biāo)準(zhǔn)。在充電方面，USB PD快充標(biāo)準(zhǔn)也迎來了重大更新，新增了28V、36V、48V三個拓展輸出電壓，并將最大輸出功率提升至240W。

2010年，USB BC1.2發(fā)布，5V 1.5A，只有7.5W。2021年，USB PD 3.1快充標(biāo)準(zhǔn)充電功率同步提升至240W，是十一年前的32倍!

與此同時，本次USB PD 3.1標(biāo)準(zhǔn)是USB PD快充標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以來的第十四次更新，參與標(biāo)準(zhǔn)制定的陣容也十分強大，由來自近百家企業(yè)的500余位行業(yè)專家共同參與。

值得一提的是，華為、小米、聯(lián)想、立訊精密、賽爾康、矽力杰、硅谷數(shù)模、慧能泰、英迪芯、德潤微等10家本土企業(yè)也參與了本次標(biāo)準(zhǔn)的修訂，為推動USB PD 3.1標(biāo)準(zhǔn)的落地作出重大貢獻!

在USB PD 3.1標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后，充電頭網(wǎng)在第一時間拿到了最新的《Universal Serial Bus Power Delivery Specification》。

最新的USB PD 3.1快充規(guī)范將功率劃分為成了標(biāo)準(zhǔn)功率范圍(簡稱SPR)和擴展功率范圍(簡稱EPR)兩個范圍。

其中標(biāo)準(zhǔn)功率范圍就是目前市面上主流的USB PD3.0標(biāo)準(zhǔn)，最大充電功率依然為100W不變;而新增的28V、36V、48V三個電壓則屬于拓展功率范圍，三個電壓對應(yīng)的最大輸出電流均為5A，輸出功率最大可以達到240W。

除了新增三組固定電壓之外，USB PD 3.1標(biāo)準(zhǔn)還在拓展功率范圍中增加了三組可調(diào)電壓檔(簡稱AVS)，分別為15V-28V 5A、15V-36V 5A以及15V-48V 5A。AVS的最小調(diào)壓步進是0.1V，并且繼續(xù)沿用基于PDP的恒功率限制模式。

在USB PD 3.1標(biāo)準(zhǔn)中，還規(guī)定了USB Type-C線纜分20V等級的普通線纜和50V等級的EPR線纜兩種規(guī)格。超過100W的功率輸出，不僅需要使用EPR(擴展功率)的5A線纜，而且還必須在Source，Sink和Cable之間通過EPR特定信息握手才能由SPR進入到EPR;如果線纜是固定在充電器上的Captive cable，則只需要Source和Sink之間握手即可。

近百家企業(yè)參與USB PD 3.1制定

USB PD快充標(biāo)準(zhǔn)的不斷迭代，離不開USB-IF協(xié)會的大力推動，目前USB-IF協(xié)會的會員總數(shù)累計已經(jīng)突破12000家。

作為USB充電規(guī)范發(fā)展史上的一次重大更新，USB PD 3.1標(biāo)準(zhǔn)的制定陣容顯得十分強大。

除了Apple蘋果、HP惠普、Intel英特爾、Microsoft微軟、Renesas瑞薩、ST意法半導(dǎo)體、TI德州儀器等USB-IF協(xié)會的核心成員外，還有近百家國內(nèi)外企業(yè)參與了本次標(biāo)準(zhǔn)的制定，匯聚了多達500余人的專家團隊。

從最新的《Universal Serial Bus Power Delivery Specification》文件中獲取了一份參與本次USB PD 3.1標(biāo)準(zhǔn)制定的企業(yè)名單，共計91家。參與企業(yè)產(chǎn)品涉及終端硬件、接口芯片、電源芯片、USB-C連接器、代工廠、認(rèn)證服務(wù)等多種類型。

值得注意的是，在本次USB PD 3.1規(guī)范的制定過程中，華為、小米、聯(lián)想、立訊精密、慧能泰、矽力杰、硅谷數(shù)模、德潤半導(dǎo)體、賽爾康等多家國內(nèi)公司都積極參與，其中深圳企業(yè)占據(jù)一半，為新標(biāo)準(zhǔn)做出了重要貢獻。

這是中國本土企業(yè)首次參與USB PD快充標(biāo)準(zhǔn)的制定，同時也反映了本土企業(yè)正在崛起，并獲得國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會的認(rèn)可。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，USB PD 3.1標(biāo)準(zhǔn)制定單位中，美國企業(yè)占比最高，達到了50%，中國臺灣地區(qū)的企業(yè)占比約19%，中國大陸企業(yè)占比約12%，日本企業(yè)占比約9%。

此外還有部分企業(yè)來自英國、韓國、瑞士、荷蘭、印度等國家和地區(qū)。

通過整理發(fā)現(xiàn)，在參與USB PD 3.1標(biāo)準(zhǔn)制定的眾多企業(yè)中，快充芯片公司占比相當(dāng)高，達到了19家，其中就包括了我們耳熟能詳?shù)腢SB PD快充協(xié)議芯片品牌賽普拉斯、慧能泰、通嘉、NXP、高通、立锜、威鋒、偉詮等等。

通過餅圖可以看到，快充芯片公司占比約為總數(shù)的23%。而作為新標(biāo)準(zhǔn)的制定者，這些快充芯片企業(yè)也將在后續(xù)的產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用中，占據(jù)先天優(yōu)勢。

USB PD 3.1兩大優(yōu)勢

盡管USB PD快充標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)經(jīng)歷了10年的發(fā)展，并在消費類電源產(chǎn)品中得到廣泛普及，但是距離萬物皆可充和完成USB-C接口大一統(tǒng)的局面還有很遙遠(yuǎn)。

現(xiàn)有的USB PD快充最大100W的輸出甚至不及一部國產(chǎn)手機的充電功率。

USB PD 3.1標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，讓USB PD快充和USB-C接口也不再局限于消費類電子產(chǎn)品，在推動萬物皆可充和USB-C接口大一統(tǒng)方面展充分發(fā)揮優(yōu)勢。

萬物皆可充

從USB充電標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程可見，在USB PD快充標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布之前，大部分設(shè)備都是通過BC1.2協(xié)議充電，充電功率也僅有7.5W，使用范圍也僅限于手機、數(shù)碼相機等產(chǎn)品，即使用于電池容量極小的功能機充電，通常也需要2-3小時才能完成。

直到USB PD2.0規(guī)范發(fā)布，規(guī)定了USB-C為標(biāo)準(zhǔn)接口，并實現(xiàn)了最大100W的快充功率，應(yīng)用范圍從傳統(tǒng)的功能手機拓展到智能手機、筆記本電腦、部分顯示器等產(chǎn)品領(lǐng)域。

不過從USB PD2.0的發(fā)布至今，已經(jīng)過去了7個年頭，雖然也經(jīng)歷了USB PD3.0、USB PD3.0 PPS等標(biāo)準(zhǔn)的更新，并在手機、筆電領(lǐng)域發(fā)揚光大。

但不得不承認(rèn)，7年前引以為傲的100W功率，如今已經(jīng)成為了限制USB PD快充發(fā)展的短板。

現(xiàn)在看來，20V的輸出電壓和100W的功率也就勉強可以作為消費類電子產(chǎn)品的電源使用，甚至連一臺游戲本都帶不動，這也導(dǎo)致很多最新的筆電產(chǎn)品都選擇繞過USB-C接口，嚴(yán)重阻礙了USB PD快充的普及。

USB PD 3.1標(biāo)準(zhǔn)的推出，不僅將充電電壓標(biāo)準(zhǔn)提升到了48V，輸出功率也提升至240W，這也就讓USB PD快充標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍加大不少。

比如對于游戲本、顯示器這類設(shè)備而言，大部分充電電壓都在20V以下，在應(yīng)用USB PD 3.1快充標(biāo)準(zhǔn)時，只需要在電腦輸入端增加一個降壓電路即可滿足100W以上大功率充電的要求。

而對于電動工具、電動自行車、工業(yè)電源這類多串鋰離子電池設(shè)備或者需要高電壓供電的設(shè)備來說，由于多串電池組的高電壓特性，可以直接通過USB PD 3.1的拓展功率范圍的電壓與之適配。

USB PD 3.1標(biāo)準(zhǔn)進一步提升了USB PD快充標(biāo)準(zhǔn)的通用性，電壓和功率范圍覆蓋了筆記本電腦、顯示器、電動工具、工業(yè)電源、服務(wù)器等產(chǎn)品，真正做到了“萬物皆可充”。

USB-C接口大一統(tǒng)

USB PD 3.1標(biāo)準(zhǔn)推動電源行業(yè)進入“萬物皆可充”時代，同時也將帶來USB Type-C接口大一統(tǒng)的局面。USB Type-C接口的亮點在于更加纖薄的設(shè)計、更快的傳輸速度以及更強悍的電力傳輸。

得益于USB Type-C接口集成了數(shù)據(jù)、電源、視頻、音頻、網(wǎng)絡(luò)等各種功能，目前已被廣泛應(yīng)用于智能手機、平板電腦、筆記本電腦、臺式主機、顯示器等智能硬件設(shè)備以及充電器、移動硬盤、耳機、U盤、移動電源、數(shù)據(jù)線、相機、剃須刀等眾多配件產(chǎn)品中。

USB-IF協(xié)會預(yù)估2020年有超過20億搭載Type-C連接器或Type-C線纜出貨到市場上;到2023年，預(yù)估有70億的裝置會搭載Type-C。當(dāng)然，這一數(shù)據(jù)僅限于消費類電源產(chǎn)品。

USB PD 3.1標(biāo)準(zhǔn)將進一步拓展USB Type-C接口在顯示器、服務(wù)器、電動工具、安防POE供電、直流電機等領(lǐng)域的應(yīng)用。

比如就電動工具領(lǐng)域而言，調(diào)研數(shù)據(jù)顯示僅2020年電動工具的出貨量達到了4.9億臺，如果將這些產(chǎn)品都升級為USB Type-C接口的USB PD 3.1快充，那么，就離USB-C接口一統(tǒng)天下又更進一步。

總結(jié)

USB PD 3.1規(guī)范是USB充電技術(shù)發(fā)展歷史上的一次重大更新，也是一次具有顛覆性的技術(shù)迭代;其完全打破了傳統(tǒng)觀念下對USB PD快充的認(rèn)知，讓USB PD快充擁有更強的包容性。

USB PD 3.1標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不再局限于手機、筆記本電腦等傳統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用，便攜式電動工具、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、智能家居、通信和安防設(shè)備、汽車和醫(yī)療等領(lǐng)域都將成為新標(biāo)準(zhǔn)的潛在市場。快充標(biāo)準(zhǔn)大一統(tǒng)的局面距離我們的生活又更近一步。

USB PD 3.1標(biāo)準(zhǔn)將為整個電源行業(yè)帶來全新的市場，尤其是快充芯片、MOS、協(xié)議芯片、E-Marker芯片、充電線纜、USB-C連接器等相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈將獲得重大利好。

中國作為消費類電子產(chǎn)品的出口大國，雖然擁有全球最大USB PD快充市場以及最完善的USB PD快充產(chǎn)業(yè)鏈;但是一直以來，USB PD快充標(biāo)準(zhǔn)的話語權(quán)一直掌握在歐美企業(yè)等巨頭手中。

在USB PD 3.1標(biāo)準(zhǔn)中，無論是終端硬件還是芯片原廠，本土企業(yè)都開始參與進來。既加強了本土產(chǎn)業(yè)鏈與USB-IF協(xié)會之間的溝通協(xié)作，同時也可以借助中國本土廠商在產(chǎn)業(yè)鏈方面的優(yōu)勢，推動新標(biāo)準(zhǔn)的快速商用。