Công nghệ sạc siêu tốc: Không nhanh và tốt như bạn nghĩ

Trong bối cảnh smartphone ngày càng trở thành đồ vật thân thiết, việc phải sử dụng và sạc nó hàng ngày đã trở thành điều hiển nhiên. Đánh trúng tâm lý của những người dùng bận rộn, các nhà sản xuất điện thoại đã mau chóng cho ra đời các loại sạc siêu tốc, sạc nhanh không dây với lời quảng cáo hấp dẫn như chỉ mất chưa đến vài chục phút mỗi ngày mà vẫn đảm bảo tuổi thọ điện thoại.

Những quảng cáo này về cơ bản không sai. Nhưng để hiểu đúng về sạc nhanh, hãy bắt đầu từ những khái niệm cơ bản nhất.

Sạc nhanh, sạc siêu tốc là gì?

Hẳn nhiều người vẫn còn nhớ định luật Vật lý kinh điển từng học hồi cấp 2: Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện tích dương. Theo định nghĩa đó, sạc là hình thức đưa các hạt mang điện từ ổ điện vào pin trong điện thoại. Sạc nhanh tức là đưa các hạt mang điện vào pin điện thoại càng nhanh càng tốt.

Tuy nhiên, để sạc nhanh được hay không còn phụ thuộc vào 2 yếu tố bao gồm điện thoại và củ sạc. Củ sạc công suất cao không thể "đẩy" hết hạt mang điện vào pin điện thoại và ngược lại pin mạnh không thể hấp thụ số hạt điện hạn chế từ củ sạc công suất thấp.

Chẳng hạn, iPhone 11 có bán cục sạc 5 W nhưng hỗ trợ hấp thụ nguồn điện lớn hơn thế. Nếu bạn mua một cục chuyển đổi 18 W, bạn có thể sạc từ 0% lên 100% chỉ tốn một nửa thời gian so với dùng cục sạc mặc định của Apple.

Công suất của cục sạc được đo bằng đơn vị Watt (W) và nó được tính bằng công thức quen thuộc được học hồi cấp 2: P=UI. Trong đó, P là Công suất được đo bằng đơn vị Watt, U là Hiệu điện thế được đo bằng đơn vị Volt (V) còn I là Cường độ dòng điện được đo bằng đơn vị Ampere (A).

Để dễ hình dung thì công suất giống như dòng nước chảy vào thiết bị mà bạn đang sạc, trong đó V giống như áp lực nước còn A là độ rộng của vòi nước. Cả hai yếu tố này đều ảnh hưởng đến tốc độ của dòng chảy.

Với cục pin, bạn có thể hình dung nó giống như một cái chậu mà bạn cần đổ đầy nước. Bạn có thể dùng súng phun nước (sạc thường), vòi tưới cây (sạc nhanh) hoặc hứng nước suối (sạc nhanh không dây), nhưng áp lực nước và lượng nước chảy ra sẽ có tác động đến việc bạn phải chờ bao lâu để lấy một chậu nước đầy.

Những công nghệ sạc nhanh hiện nay

Ngay ở thời điểm viết bài, Qualcomm vừa công bố chuẩn sạc nhanh thế hệ thứ 5 với lời hứa hẹn giúp sạc từ 0% lên 50% chỉ trong vòng dưới 5 phút.

OnePlus cũng có công nghệ sạc nhanh mang tên gọi Warp Charge, mà được quảng cáo là chỉ cần sạc 10 phút để dùng tai nghe không dây trong vòng 10h.

Trung tuần tháng 7 này, Oppo vừa tiết lộ công nghệ sạc nhanh 125 W có thể sạc đầy cục pin 4.000 mAh chỉ trong vòng 20 phút.

Nhìn chung, các nhà sản xuất đều cố gắng xây dựng một công nghệ sạc nhanh mà phần nóng nằm ở cục sạc và cố gắng giữ cho pin điện thoại luôn được mát mẻ nhất có thể. Đó là cách để sạc nhanh không làm ảnh hưởng đến linh kiện bên trong chiếc smartphone.

Các công nghệ cụ thể không được nhà sản xuất tiết lộ, nhưng về cơ bản nó là cách sắp xếp và điều khiển vi mạch bên trong củ sạc và pin để đảm bảo nhanh nhưng không nóng quá tiêu chuẩn. Ngoài ra, để tốc độ sạc nhanh hơn, các nhà sản xuất còn tạo ra pin kép trong điện thoại và quá trình sạc pin chính là quá trình nạp điện cho 2 cục pin cùng lúc, dẫn đến tốc độ nhanh hơn.

Vật liệu làm nên củ sạc hiện cũng đã được các nhà sản xuất cải tiến bằng GaN (gallium nitride) thay cho silicon. Về cơ bản, GaN là hợp chất vô cơ, bán dẫn đã được nghiên cứu và sử dụng trong đèn LED từ những năm 90 của thế kỷ trước.

Các nhà sản xuất ngày nay bắt đầu thấy được lợi ích của GaN khi nó giúp giảm chi phí, giảm kích thước củ sạc mà lại giúp cho dòng điện đi qua nhanh hơn gấp nhiều lần so với silicon. Thậm chí, nó còn được ứng dụng để làm những củ sạc nhỏ hơn cho laptop ngày nay.

Sạc nhanh không hoàn toàn nhanh

Các loại củ sạc nhanh thực tế chỉ cho phép sạc nhanh từ 0% lên tối đa 70%, sau đó sẽ chậm dần để duy trì một điện áp ổn định và không làm điện thoại quá nhiệt.

Theo khuyến cáo của Battery University, sạc nhanh chỉ nên lấp đầy pin từ 0% lên 50% và các khối pin bên trong (cell) phải duy trì được sự cân bằng để tránh việc dòng điện gây áp lực lên các khối pin yếu, dẫn đến chai pin.

Hồi tháng 5 vừa qua, chính Oppo đã phải thừa nhận rằng công nghệ sạc nhanh không dây làm giảm dung lượng tối đa của pin xuống còn 70%, trong cùng chu kỳ sạc thường chỉ làm giảm dung lượng pin xuống còn 90%.

Hiển nhiên, việc đặt pin dưới tình trạng áp lực cao và liên tục sẽ khiến pin chai nhanh hơn. Đó cũng là lý do các hãng lớn như Apple hay Samsung không mặn mà lắm với công nghệ sạc nhanh hoặc sạc siêu tốc.

Dù vậy, các nhà sản xuất khác lại kiên trì theo đuổi công nghệ sạc nhanh như một lợi thế bán hàng. Bởi vì, với việc các dòng điện thoại mới ra mắt liên tục mỗi năm, thậm chí mỗi tháng nên các hãng không việc gì phải bận tâm đến vấn đề pin có nhanh chai hay không.