《融合快速充電（UFCS）技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》

融合快速充電（UFCS）技術(shù)和

產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書

（2023年）

目錄

一、融合快速充電技術(shù)（UFCS）概述...........................................1

（一）快充技術(shù)發(fā)展歷程.................................................1

（二）UFCS技術(shù)發(fā)展歷程................................................6

二、UFCS技術(shù)體系與演進方向................................................10

（一）UFCS工作原理...................................................10

（二）UFCS優(yōu)勢分析...................................................11

（三）UFCS檢測研發(fā)...................................................16

（四）UFCS授權(quán)認證...................................................20

三、UFCS產(chǎn)業(yè)圖景與應用潛力................................................26

（一）UFCS產(chǎn)業(yè)概述和效益.............................................26

（二）半導體產(chǎn)業(yè)......................................................29

（三）適配器產(chǎn)業(yè)......................................................41

（四）移動終端產(chǎn)業(yè)....................................................55

（五）線纜產(chǎn)業(yè)........................................................67

（六）其他場景應用....................................................74

四、UFCS路標規(guī)劃與品牌發(fā)展...............................................85

圖目錄

圖1用戶對于快充功能的考量............................................2

圖2主流終端廠商快充功率趨勢.........................................4

圖3終端快充產(chǎn)業(yè)鏈...................................................5

圖4整體框架........................................................10

圖5UFCS握手階段...................................................11

圖6自動化測試系統(tǒng)示意圖............................................16

圖7融合快充自動化測試系統(tǒng)交互軟件..................................17

圖8UFCS產(chǎn)品質(zhì)量保障體系...........................................20

圖9UFCS功能符合性認證證書樣式（以供電協(xié)議芯片、供電設備為例）.....24

圖10UFCS全產(chǎn)業(yè)鏈..................................................29

圖11UFCS產(chǎn)業(yè)全景圖................................................29

圖12半導體的發(fā)展方向...............................................31

圖13全球主要消費電子出貨量情況.....................................33

圖14UFCS融合快充認證芯片產(chǎn)品......................................34

圖15三段式結(jié)構(gòu).....................................................42

圖16各類型充電接口.................................................42

圖17USB充電標準發(fā)展史.............................................45

圖18泛終端七大市場出貨量...........................................46

圖19適配器的主要成分...............................................49

圖20適配器全球保有量...............................................49

圖21UFCS融合快充認證充電器產(chǎn)品....................................50

圖22全球各類設備出貨量數(shù)據(jù).........................................56

圖23BQ25892原理框圖...............................................57

圖24電荷泵原理框圖.................................................57

圖25充電協(xié)議發(fā)展史.................................................58

圖26UFCS融合快充認證終端產(chǎn)品......................................59

圖27各品牌手機出貨統(tǒng)計.............................................68

圖28USB標準發(fā)展...................................................69

圖29USB傳輸標準與接口之間的關系...................................70

圖30中國數(shù)據(jù)線市場預測.............................................72

圖31UFCS路標規(guī)劃..................................................86

圖32央媒關注報導UFCS..............................................87

圖33紙媒及平臺媒體報導宣傳UFCS....................................88

圖342023年8月，一加Ace2Pro發(fā)布會宣傳支持UFCS協(xié)議..............88

圖352023年8月，真我GT5發(fā)布會宣傳支持UFCS協(xié)議...................88

圖36《2023年度消費者UFCS問卷調(diào)研》認知度調(diào)查結(jié)果.................89

表目錄

表1終端快充產(chǎn)業(yè)鏈中各主流廠商.......................................5

表2UFCS與USBPD的技術(shù)對比........................................15

表3自動化測試系統(tǒng)所用儀表..........................................17

表4UFCS產(chǎn)品種類...................................................21

表5UFCS功能符合性認證單元劃分原則.................................22

融合快速充電（UFCS）技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2023年）

一、融合快速充電技術(shù)（UFCS）概述

（一）快充技術(shù)發(fā)展歷程

受益于技術(shù)與應用的進步，全球移動互聯(lián)網(wǎng)在近十年迎來了蓬勃的發(fā)展，

全球移動通信終端用戶規(guī)模持續(xù)擴大。據(jù)統(tǒng)計，智能手機用戶規(guī)模目前已接

近40億，占全球人口總量約50%。伴隨著功能升級和應用的豐富，更高分辨

或高刷新率的屏幕、算力更強的處理器和強大拍攝性能的攝像頭,已成為移

動通信終端的普遍配置，移動通信終端應用也越來越廣泛,??逐漸成為用戶生活

中必不可少的通信工具。同時，隨著平均使用頻率不斷攀升,用戶對移動通

信終端的續(xù)航提出了更高的要求。

事實上，增加電池容量和降低功耗是提升續(xù)航最直接的方法。但從可行

性上分析，功耗優(yōu)化難度大，是一個系統(tǒng)工程。而增加電池容量是一把雙刃

劍，一方面，過大的電池會增加終端的尺寸和重量，大容量電池所需充電時

間也更長，二者都會直接影響消費者的使用體驗；另一方面，單位體積電池

容量受限于現(xiàn)有工藝技術(shù)發(fā)展水平，短時間內(nèi)改善空間有限。為了有效地緩

解用戶的“電量焦慮”，快速充電技術(shù)應運而生。目前，業(yè)內(nèi)習慣用“充電

功率的大小”來指代充電速度的快慢。充電功率越高，充電速度越快，充滿

電量所需的時間便越短。眾所周知，功率P=電壓U×電流I。那么，為了提升

充電速度，獲得更好的充電體驗，要么提升充電電壓，要么增大充電電流。

快速充電技術(shù)的出現(xiàn)在一定程度緩解了電池容量瓶頸與續(xù)航的矛盾，解

決了充電時間過久的問題。如圖1所示，據(jù)統(tǒng)計，48.3%的用戶在挑選手機時

認為快充功能非常重要，還有34.6%的用戶認為很重要。顯然，快充功能已

經(jīng)成為消費者購機時的重要考量。

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圖1用戶對于快充功能的考量

回顧快充技術(shù)的發(fā)展歷程，可以概括性地分為以下兩個階段。

1.技術(shù)探索階段

由于材料物理性質(zhì)的限制，鋰電池工作電壓為3.7V，截止電壓為4.2V左

右。為了降低充電過程中降壓產(chǎn)生的發(fā)熱問題，傳統(tǒng)直充方案的充電電壓均

為5V。同時，隨著電量需求的增大，充電電流從500mA提升到1A；充電接

口也從諾基亞的圓插口、MiniUSB最終演變成蘋果生態(tài)的Lighting和安卓生

態(tài)的MicroUSB。

2012年，USB-IF協(xié)會發(fā)布BC1.2協(xié)議，通過引入充電端口識別機制，

將USB充電器的充電電流提升到1.5A。2013年，高通QuickCharge（QC）

1.0協(xié)議發(fā)布，突破了USBBC1.2協(xié)議的電流上限，將功率提升至5V/2A，

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充電速度提升40%。

為節(jié)省成本，兼容過去的方案設計，2014年高通QC2.0協(xié)議通過改變

USB接口的D+D-兩腳電壓，實現(xiàn)適配器和終端的相互識別，握手后傳輸更

高的電壓檔位以提升充電功率。也就是后來業(yè)內(nèi)常說的“高壓低電流”的快

充方案，QC2.0最高支持20V電壓，但受限于MicroUSB線纜的載流能力，

最高支持電流仍為2A。為了能夠支持較高的充電電壓，終端需要支持充電管

理，而充電管理涉及到電壓變換，恒流控制等環(huán)節(jié)，會帶來明顯的充電效率

下降和發(fā)熱問題。所以，即便QC2.0的電壓最高已能夠支持20V，但業(yè)內(nèi)鮮

有人用。一直到2015年QC3.0發(fā)布，主流的快充功率還是18W（5V/3A、9V/2A、

12V/1.5A）。

事實上，當年定義了BC1.2協(xié)議的USB-IF協(xié)會，作為接口的定義方，

早在2012年便基于當時普遍存在的USB-A和USB-B接口發(fā)布了USBPD

（PowerDelivery）1.0標準，描繪了USB2.0和USB3.0接口最高可達100W

供電能力的美好愿景，但是直到USBType-C接口的出現(xiàn)，這一愿景才開始成

為現(xiàn)實。2014年8月，USB-IF發(fā)布了具有革命性意義的Type-C接口標準1.0

版本和USBPD標準2.0版本。與Micro-USB接口相比，新發(fā)布的Type-C

接口最大支持20V/5A100W的電力傳輸，更強的載流能力使其天然更適合快

充。但是由于此時Type-C接口并非智能手機主流接口，所以高通QC協(xié)議為

代表的快充協(xié)議依然是市場主流。

同樣在2014年，OPPO首發(fā)VOOC閃充5V/4.5A的“低壓大電流”快充

方案。該方案通過在普通的MicroUSB數(shù)據(jù)線中增加兩個觸點，并加寬適配

器接口的電源觸點寬度，來提高數(shù)據(jù)線和充電器接口的電流承載能力，從而

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實現(xiàn)4.5A的大電流快充。對比QC的高壓方案，使用大電流方案的終端不需

要額外的充電管理，具有充電效率高等特點。但只有通過定制的適配器、線

纜和接口才能實現(xiàn)快充功能，成本上并不具備優(yōu)勢。

毫無疑問，USBPD和OPPOVOOC協(xié)議的發(fā)布，敲開了“低壓大電流”

快充方案的大門。更優(yōu)異的充電表現(xiàn)和用戶反饋，使得各終端廠商和平臺廠

商也逐步涌進大電流賽道。而隨著2016年高通發(fā)布QC4并宣稱兼容USBPD

協(xié)議，華為發(fā)布SCP協(xié)議，采用與OPPO相似的“低壓大電流”方案，初期

的技術(shù)探索階段也基本落下帷幕。

2.高速發(fā)展階段

“低壓大電流”方案興起后，各終端廠商和平臺廠商，尤其以國內(nèi)廠商

為主，進入了快充賽道的高速發(fā)展階段。2019年OPPO首發(fā)SuperVOOC2.0

超級閃充，借助電荷泵技術(shù)和定制電纜實現(xiàn)了10V/6.5A65W的充電功率。在

串聯(lián)雙電芯、多極耳、高倍電荷泵等技術(shù)的加持下，快充功率迅速攀升。時

至今日，已有10家終端廠商推出了超5A超百瓦快充技術(shù)，市售百瓦優(yōu)先快

充手機已有近40款，最高充電功率已達240W。近些年主流終端廠商快充功

率趨勢如2圖所示。

圖2主流終端廠商快充功率趨勢

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終端快充行業(yè)高速發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了較為完善和成熟的產(chǎn)業(yè)鏈條。

如圖3所示，上游以快充方案設計，GaN、電容器、連接器及線束、磁性/功

能材料等電子元器件和材料為主；中游主要為充電模塊/模組、電芯/PACK，

以及快充協(xié)議和電源管理芯片等；下游則是充電系統(tǒng)中各段的應用產(chǎn)品，如

消費電子類終端、適配器/充電寶和線纜等。表1中統(tǒng)計了當前終端快充產(chǎn)業(yè)

鏈中的主流玩家。

圖3終端快充產(chǎn)業(yè)鏈

表1終端快充產(chǎn)業(yè)鏈中各主流廠商

產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)代表廠商

USB-IF、高通、聯(lián)發(fā)科、OPPO、華為、vivo、小米、

快充方案設計

榮耀等

GaN帕沃英蒂格盛、納微半導體、英諾賽科等

電容器艾華集團、法拉電子、綠寶石、豐賓等

上游

信維通信、立訊精密、得潤電子、意豐精密、泰普生、

連接器及線束

遠愛電子、富士康、得意、意華等

充電接口得潤電子等

磁能/功能材料銘普光磁、東磁、順絡等

模塊/模組沛塬電子、安世、大瞬科技、鎵未來等

瑞薩電子、士蘭微、南芯、英飛凌、艾為、英集芯、

快充協(xié)議芯片易沖、立锜、富滿電子、芯海、智融、慧能泰、力林、

中游芯合電子、杰華特、芯朋微、華源智信等

圣邦股份、芯朋微、矽力杰、智融、杰華特、南芯、

電源管理芯片晶豐明源、伏達、硅動力、瑞薩電子、英集芯、易沖、

芯海、立锜等

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電芯/PACKATL等

威鋒電子、英飛凌、慧能泰、易沖、英集芯、立锜、

E-marker芯片

杰華特等

華為、OPPO、vivo、小米、榮耀、魅族、中興、三星、

消費電子終端

蘋果、聯(lián)想、戴爾等

下游安克、羅馬仕、綠聯(lián)、品勝、公牛、倍思、熱豆、立

適配器/充電寶

訊精密等

線纜立訊精密、綠聯(lián)、安克、羅馬仕、品勝、倍思等

（二）UFCS技術(shù)發(fā)展歷程

隨著移動終端快速充電技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其在充電速度、充電安全、

充電智能管理方面提升顯著，但是快充產(chǎn)業(yè)長期存在協(xié)議互不兼容的問題，

不同品牌移動終端和適配器之間不能有效識別，只能實現(xiàn)較低功率的充電，

仍是制約快充進一步提升的屏障。不僅影響用戶體驗，也給環(huán)保、產(chǎn)業(yè)生態(tài)

發(fā)展帶來一些問題，具體表現(xiàn)為：

——影響用戶體驗：用戶換手機品牌后，原有適配器和新手機無法實現(xiàn)

快充；家庭中多個品牌手機、適配器之間不兼容；用戶出行途中如果手機電

量不足，想要進行快充，非常不方便；同時，隨著手機廠商擴寬產(chǎn)品生態(tài)，

快充不兼容問題還會延續(xù)到平板電腦、筆記本電腦、消費IoT電子產(chǎn)品以及

未來的XR設備上；

——影響產(chǎn)業(yè)生態(tài)：芯片、配件等廠商要逐個找手機廠商獲取專利授權(quán)

和鑒權(quán)秘鑰，周期長、難度大；芯片、充電配件以及車載充電模塊要實現(xiàn)給

所有品牌手機快充，需要集成市面所有手機快充方案，成本非常高，市場難

以接受；同時，由于沒有統(tǒng)一的快充標準，快充基礎設施在國內(nèi)難以普及，

比如日常生活場所中的快充充電寶、候機廳/候車室的快充充電樁、高鐵/汽車

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/酒店的快充插座都難以落地，并且其他對快充有需求的產(chǎn)品品類和領域也面

臨割裂，比如：電動工具、電動自行車等；

——制約綠色環(huán)保：由于沒有通用快充適配器，手機出廠需要配原裝適

配器，否則有可能影響用戶使用；用戶換新品牌手機也可能還需購買新的充

電配件，造成大量電子垃圾，不符合綠色、環(huán)保的社會發(fā)展趨勢；

尤其重要的是，“綠色環(huán)?！笔俏覈男掳l(fā)展理念，既代表社會未來的

發(fā)展方向，也是信息通信產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展的重要著力點。2022年電源適配器

inbox市場總計3.37億部（手機2.64億+平板電腦0.24億+筆記本電腦0.49

億），加上零售市場至少4億部，大約9000~10000噸電子垃圾（歐盟

CommonCharger法案研究報告數(shù)據(jù)是5億portabledevicecharger，11000-13000

噸e-waste，超過600ktCO2e.）。

另外，2022年歐盟委員會、歐洲議會和歐洲理事會達成統(tǒng)一，將USB

Type-C作為便攜式電子設備充電的標準接口的協(xié)議，統(tǒng)一快速充電協(xié)議以允

許用戶使用任何兼容充電器以相同速度為設備充電。對于國內(nèi)快充技術(shù)而言，

USBType-C標準支持的快充協(xié)議存在專利風險和技術(shù)壁壘風險，加上國內(nèi)快

充技術(shù)協(xié)議不統(tǒng)一，使得我國企業(yè)的自有技術(shù)和話語權(quán)從各個方面均受到了

不同程度的制約，在這種大的國際形勢下使得企業(yè)私有充電技術(shù)難以得到持

續(xù)發(fā)展，國內(nèi)快速充電技術(shù)的融合已經(jīng)迫在眉睫。

事實上，早在2018年中國信息通信研究院便開始牽頭撰寫國內(nèi)的第一份

快充行業(yè)標準，囊括了市場上各種主流快充協(xié)議，包括USBPD。然而卻沒

能達成實際的統(tǒng)一，各終端廠商的私有協(xié)議之間，以及與USBPD協(xié)議仍互

不兼容。

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直到2019年底，由中國信息通信研究院泰爾終端實驗室牽頭，聯(lián)合華為、

OPPO、vivo、小米等國內(nèi)終端產(chǎn)商，以及芯片、集成制造、配件、儀表等行

業(yè)內(nèi)頭部企業(yè)，開始為匯聚產(chǎn)業(yè)力量，整合終端充電技術(shù)制式，共同打造行

業(yè)統(tǒng)一、權(quán)威的快充標準體系，努力實現(xiàn)更安全、更快速、更便捷地充電而

持續(xù)發(fā)力。具體歷程如下：

2020年8月18日電信終端產(chǎn)業(yè)協(xié)會（TAF）綠色能源工作組（WG10）

成立，團體標準《移動終端融合快速充電技術(shù)規(guī)范》立項通過；

2021年5月28日T/TAF083-2021《移動終端融合快速充電技術(shù)規(guī)范》

發(fā)布；

2021年8月13日T/TAF092-2021《移動終端融合快速充電測試方法》

發(fā)布；

2021年12月24日廣東省終端快充行業(yè)協(xié)會（FCA）成立；

2022年6月28日FCA第一屆UFCS測試大會舉辦；

2022年7月1日UFCS2022版技術(shù)規(guī)范和測試方法發(fā)布；

2022年7月22日中國通信標準化協(xié)會（CCSA）終端快速充電技術(shù)與

標準推進委員會（TC626）成立；

2022年8月1日融合快速充電功能認證正式啟動；

2022年8月9日T/CCSA393-2022|T/TAF083-2021《移動終端融合快

速充電技術(shù)規(guī)范》、T/CCSA394-2022|T/TAF092-2021《移動終端融合快速

充電測試方法》兩項CCSA與TAF雙編號的團體標準正式發(fā)布；

2022年9月29日CCSA與TAF聯(lián)合在京召開移動終端融合快充成果

發(fā)布會；

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2022年11月三項團體標準2023-CCSA-051《移動終端融合快速充電

技術(shù)要求第二階段》、2023-CCSA-052《移動終端融合快速充電測試方法第

二階段》和2023-CCSA-053《支持移動終端融合快速充電線纜技術(shù)規(guī)范》立

項通過；

2023年4月14日UFCS商標授權(quán)正式啟動；

2023年5月17日中國信息通信研究院泰爾終端實驗室深圳大灣區(qū)預測

試平臺成立；

2023年6月23日由泰爾終端實驗室牽頭，聯(lián)合華為、vivo、OPPO公

司撰寫的立項課題L.UFCS《移動終端通用快速充電解決方案》在國際電信聯(lián)

盟第五研究組（ITU-TSG5）成功獲批立項；

2023年7月11日FCA第二屆UFCS測試大會舉辦；

2023年11月國際電信聯(lián)盟第五研究組（ITU-TSG5）瑞士日內(nèi)瓦會議

上，《移動終端通用快速充電解決方案》課題組提交了該課題第一版文本，

在會上獲得通過，成為課題新的基準文本；

2023年12月6日團體標準《移動終端融合快速充電技術(shù)規(guī)范無線充

電》立項通過；

2023年12月12日FCA第三屆UFCS測試大會舉辦；

2023年12月12日首批產(chǎn)品獲得UFCS商標授權(quán)。

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二、UFCS技術(shù)體系與演進方向

（一）UFCS工作原理

《移動終端融合快速充電技術(shù)規(guī)范》中存在供電設備、充電設備和線纜

三種類型的設備，設備之間通過D+、D-通道以全雙工方式通信。如圖4所示。

圖4整體框架

——物理層：充電協(xié)議實現(xiàn)的物理基礎，控制數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收、CRC

運算、插入/拔出檢測、協(xié)議握手檢測等。

——協(xié)議層：連通供電設備和充電設備，進行信息交互。

——應用層-充電設備端：充電協(xié)議選擇、流程、調(diào)壓策略等；應用層-

供電設備端：功率調(diào)節(jié)，根據(jù)充電策略調(diào)整供電設備的輸出功率。

——功率輸出/功率輸入：功率輸入輸出電路。

——接口：至少包含VBUS,D+,D-和GND四個引腳的硬件接口。

充電設備的D+為RX，D-為TX；供電設備的D+為TX，D-為RX；線纜

的D+/D-默認情況下都是RX，在其中一根信號線收到信號后，立即把另外一

根RX更改為TX，同其它設備進行通信。

充電設備通過線纜與供電設備建立連接后，首先進行UFCS協(xié)議的握手

過程，待UFCS的握手完成后，充電設備進入正常的快充階段，待充電完成

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后，充電設備通過指令告知供電設備，退出UFCS快充完成整個快充過程。

握手階段：充電設備首先發(fā)送握手脈沖，供電設備跟隨充電脈沖，隨后

充電設備發(fā)送握手指令ping，供電設備回應ack，此時充、供電設備完成UFCS

識別階段，后續(xù)可以正常的進行UFCS充電，如圖5所示。

圖5UFCS握手階段

快充階段：充電設備根據(jù)電池電量以及當時的充電場景，進行電壓電流

的調(diào)節(jié)，然后讀取充電器實際輸出的電壓電流，如果回讀充電器的電壓電流

達成實際需求，此時充電設備就不做調(diào)整，如果回讀充電器的電壓電流達不

到實際需求，充電設備就繼續(xù)進行電壓電流的調(diào)節(jié)，循環(huán)進行上述操作，直

至充電完成。

完成階段：充電設備充電完成后，充電設備會發(fā)送退出協(xié)議指令，進而

停止充電。

（二）UFCS優(yōu)勢分析

UFCS自2021年推出以來，以其獨有的技術(shù)優(yōu)勢與創(chuàng)新性被市場所廣泛

接受，得到國內(nèi)外快充行業(yè)人員的積極響應。短短的兩年時間，已基本完善

了移動終端融合快速充電技術(shù)的上下游整個產(chǎn)業(yè)鏈的布局，二十多家廠商先

后推出了70多款支持此技術(shù)的快充芯片、手機終端、適配器以及智能音箱等

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融合快速充電（UFCS）技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2023年）

產(chǎn)品。經(jīng)過產(chǎn)業(yè)界以及市場消費端的不斷校驗，移動終端融合快速充電技術(shù)

逐步升級完善，其創(chuàng)新性及技術(shù)優(yōu)勢日益凸顯出來。憑借著開放、高效、兼

容和安全等突出表現(xiàn)，移動終端融合快速充電技術(shù)在快充領域的影響力迅速

提升。

1.優(yōu)秀的設計便利性

UFCS采用傳統(tǒng)的D+D-作為設備間的通訊信道。各快充廠商在此信道上

均有實現(xiàn)QC、SCP、VOOC和FlashCharge等各種快充協(xié)議的經(jīng)驗，在一定

程度上方便了快充廠商對融合快速充電技術(shù)的設計，加快了此技術(shù)的應用落

地。同時，此方案無須增加新的通信信道，可使UFCS完美兼容地運行在

Type-C、USB-A，甚至Micro-B等物理連接端口和線纜上，兼容以往的充電

產(chǎn)業(yè)生態(tài)，大大降低了升級迭代的成本，更利于該技術(shù)的接受及應用推廣。

2.豐富的通訊多樣性

UFCS協(xié)議標準中定義了Output_Capabilities等多達20條的不同消息，

包含了端口-端口、端口-線纜之間的通訊，每條消息均由多個數(shù)據(jù)字節(jié)組成，

最長可達到64字節(jié)，可包含巨大的信息量，基本滿足了快充領域里各種應用

場景下的信息交流需求。不僅如此，UFCS技術(shù)也可支持由廠商自定義消息

內(nèi)容，更高靈活性地滿足了多種場景下，多信息交互的應用需求。

3.廣泛的應用領域

UFCS快充協(xié)議目前支持最低3.4V，最高60V的輸出電壓，支持多種電

壓和電流的組合輸出，功率可高達1200W以上，同時支持更高的電流輸出，

這些均可由應用開發(fā)商根據(jù)設備需求靈活調(diào)整。此寬范圍的電壓和功率覆蓋，

不僅適用于手機、平板、筆記本等消費電子領域的各類電子設備，也可以應

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用于電動車等工作電壓更高的電動設備領域，未來應用領域廣泛。

4.可靠的安全性

首先，UFCS在充電過程中明確定義了各種充電異常的保護機制，如D+

過壓、D-過壓等，涵蓋了充電過程中各種可能的異常情況，通過對異常情況

進行實時監(jiān)測，以及明確對異常發(fā)生后終端設備的保護行為的嚴格要求；其

次，UFCS中引入了SHA256校驗算法機制，兩臺通過物理連線已完成UFCS

協(xié)議連通的終端設備通過此機制可完成特殊功能的定制，例如SHA256校驗

算法通過后才可實現(xiàn)更大功率的充電等。此機制的引入加強了通訊的私密性，

也進一步提高了充電的安全性；最后，在協(xié)議一致性的測試規(guī)范中明確規(guī)定

了測試步驟及合法行為的判斷標準，更由權(quán)威機構(gòu)泰爾實驗室完成協(xié)議的符

合性認證及設備兼容性測試。以上這些舉措都充分提高了UFCS協(xié)議充電的

安全性和穩(wěn)定性。

5.高效的性能

UFCS支持更加精細的電壓與電流調(diào)節(jié)，電流步進可達到10mA，電壓步

進可達到10mV，通過智能化的充電管理能力，設備可以根據(jù)自身的具體情

況精準調(diào)節(jié)充電的電壓電流，同時支持高功率和低電壓直充模式，這使得設

備可以更快地充電，顯著縮短充電時間，節(jié)省用戶的等待時間，并且也可以

有效防止過充或過熱對設備造成損害。

6.廣泛的兼容性

UFCS運行在D+D-上，但也完全不影響PD或者QC等其它D+D-協(xié)議的

進入與溝通，UFCS中規(guī)定了嚴格的協(xié)議進入機制，同時定義了多協(xié)議下如

何避免協(xié)議沖突，最終可以穩(wěn)定在UFCS或其它協(xié)議下充電的機制，具有強

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大的多協(xié)議兼容性，這意味著用戶可以將不同品牌的設備連接到同一臺支持

多協(xié)議的充電器上進行充電，即使設備最終不采用UFCS充電，也無需擔心

協(xié)議間沖突導致的無法快充的問題。這種高兼容性不僅方便了用戶的使用，

也有助于推動整個充電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

7.強大的健壯性

UFCS獨創(chuàng)波特率的接收training計算和嚴格規(guī)定的誤差范圍，更加適應

復雜的通訊線路情況，即使因通訊線路連接等因素導致發(fā)送數(shù)據(jù)的波特率有

一定程度上的偏差，通過training機制也能正確地接收和發(fā)送。通過數(shù)據(jù)的

CRC校驗等多種方法，也為數(shù)據(jù)傳輸上的正確性以及穩(wěn)定性提供了充分的保

障。

8.節(jié)能環(huán)保

UFCS協(xié)議的制定旨在解決充電標準不統(tǒng)一，多協(xié)議互不兼容，制約不

同終端設備用戶快充體驗的問題，最終實現(xiàn)各種終端設備互通互融的局面。

這意味著用戶不再需要為每個設備購買不同的充電器或數(shù)據(jù)線，只需一個充

電器和一條數(shù)據(jù)線就可以適用于所有支持UFCS協(xié)議的設備。這不僅減少了

用戶的購買成本，也簡化了適配器等廠商的設計成本，有助于減少資源浪費，

同時也利于綠色能源的長期發(fā)展和資源的高效利用，對于上下游的任何用戶

來說都是一大利好。

9.緊密的產(chǎn)業(yè)合作

因UFCS的明顯優(yōu)勢，一經(jīng)推出便得到了眾多終端制造商、芯片制造商、

解決方案提供商等產(chǎn)業(yè)上下游的支持和認可，紛紛推出支持UFCS的產(chǎn)品，

進而為消費者帶來了更好的使用體驗，反過來促進了廠商對產(chǎn)品的更新?lián)Q代，

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UFCS技術(shù)又在實踐中被不斷完善，形成了一個良性循環(huán)。這種產(chǎn)業(yè)合作方

式有利于推動技術(shù)的發(fā)展和應用，促進終端產(chǎn)品和充電設備的兼容性和標準

化。這將有利于提升整個產(chǎn)業(yè)的競爭力和創(chuàng)新力，推動充電市場的健康發(fā)展。

表2將UFCS與USBPD技術(shù)進行了對比。

表2UFCS與USBPD的技術(shù)對比

技術(shù)點UFCSUSBPD(v3.1)對比說明

USBPD支持筆記本供電、多個PD場景更

應用場景充電充電、供電、HUB

設備級聯(lián)的供電場景豐富

交互方式全雙工半雙工UFCS交互效率更高UFCS通信性

通信電平3.3V1.1VUFCS抗干擾能力強能更強

＞60V(其

他場景)

最大電壓48V標準中未定義最大電壓限值

60V(移動

終端)UFCS功率

標準中未定義最大電流限值，更高

最大電流20A5A且UFCS不限于在TypeC接口上

運行

最大功率1200W240WU*I

調(diào)壓步進10mV/step20mV/stepUFCS在快速充電時提供更精

UFCS控制

準的控制，安全性得到更好的

調(diào)流步進20mA/step50mA/step更精確

保證

鑒權(quán)特性對于高功率充電時供UFCS安全

鑒權(quán)有無

電設備的匹配提供識別保障機制更完善

輸出電壓精

±100mV±5%+100mVUFCS輸出電壓檢測精度更高

度UFCS輸出精

輸出電流精度更高

~2%5%UFCS輸出電流檢測精度更高

度(＞3A)

角色交換有(V2.0增有支持供電方和被供電方的角色

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加)互換，配置更靈活

UFCS兼容性

UFCS使用USB-A接口也可以實

通信管腳D+/D-CC更好、落地

現(xiàn)，便于廠家技術(shù)遷移

成本更低

（三）UFCS檢測研發(fā)

標準的落地離不開高質(zhì)量的檢測做保障。作為標準主要起草單位，中國

信通院泰爾終端實驗室，基于多年來在快充檢測領域積累的豐富經(jīng)驗以及扎

實的研發(fā)能力，獨立自主研發(fā)國內(nèi)外第一套支持融合快充全協(xié)議層測試的自

動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為軟硬件兩部分，硬件鏈接框圖見圖6所示，軟件可視

化交互界面見圖7所示。

圖6自動化測試系統(tǒng)示意圖

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圖7融合快充自動化測試系統(tǒng)交互軟件

1.系統(tǒng)硬件

整個硬件系統(tǒng)由表3所列儀表組成。

表3自動化測試系統(tǒng)所用儀表

序號儀器設備型號

1電子負載PLZ205W

2直流電源PWR1201ML

3數(shù)字源表2460

4交直流電源AFV-P-2500

5示波器MSO56

6功率計WT310

7溫濕度記錄儀S500-TH

8高低溫箱GPS-4

9工裝UFCS-I-V1.0

功率計：一共四根測量線，測量電壓的2跟線一個接在VBUS上，另外

一根接在GND上。把功率計看作一個元器件串聯(lián)在VBUS上，測電流的兩

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根線接在VBUS斷點的兩端。

電子負載：測試充電器時，作為一個負載模擬手機、平板、電腦等終端

設備，誘使充電器可以分別輸出不同的電壓、電流和功率。同時，電子負載

可以設置動態(tài)負載模擬充電設備復雜多變的應用場景。

直流電源：給產(chǎn)品的供電端VBUS和GND之間加壓，模擬產(chǎn)品在異常

情況下的過壓情況，用于測試產(chǎn)品的VBUS、D+、D-上的過壓保護機制

源表：給產(chǎn)品的供電端VBUS和GND之間加電流500uA,模擬產(chǎn)品在充

電過程中數(shù)據(jù)線上有倒灌電流的情況，以測產(chǎn)品的芯片的保護能力

交直流電源：給充電器供電，交直流電源可輸出不同的電壓，模擬全球

不同區(qū)域的供電差異。

示波器：監(jiān)測VBUS、GND、D+、D-上電壓，用于判定其充電過程的穩(wěn)

定性和電壓過充試驗。

溫濕度箱：模擬不同區(qū)域的溫度差異等多種場景，以保證產(chǎn)品在不同區(qū)

域下都能夠正常使用。

協(xié)議分析儀：該專利自研的工裝。首先，該工裝設計了多個BNC接口、

USB-A接口、Type-C接口和MicroB接口，將儀表和被測樣品實現(xiàn)物理上的

連接。其次，通過自研電路圖可實現(xiàn)，根據(jù)不同測試場景、測試要求和測試

內(nèi)容，將上述不同儀表根據(jù)一定的邏輯關系連接到相應的被測點上。

2.系統(tǒng)軟件

控制軟件分為四部分：功能應用、核心算法、通信協(xié)議和測試流程。

功能應用：主要是軟件交互功能，工程師首先需要設置儀表參數(shù)，選擇

測試用例，通過一鍵自動化測試功能軟件實現(xiàn)從數(shù)據(jù)讀取、抓取錯誤包、結(jié)

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果判定和結(jié)果輸出。在減低工程師干預誤差的同時，提升測試效率，降低測

試成本。

核心算法：主要包含根據(jù)不同測試用例如何實現(xiàn)儀表的邏輯順序控制，

同時如何根據(jù)抓取的數(shù)據(jù)進行篩選、分析和給出判定。

通信協(xié)議：主要根據(jù)自動化測試系統(tǒng)所選儀表所支持的可編程通信協(xié)議。

儀表控制和二次開發(fā)的難點在于，由于所需控制儀表較多，而且儀表協(xié)議又

不同意，在儀表控制的同步上需要不斷實驗和優(yōu)化測試步驟。

測試流程：在具體執(zhí)行測試時，系統(tǒng)支持兩種方式：順序執(zhí)行和指令執(zhí)

行。前者根據(jù)測試方法中的測試步驟順序進行測試，最終給出判定結(jié)果。后

者則是根據(jù)UFCS技術(shù)的指令集，添加系統(tǒng)操作人員根據(jù)特殊測試需求發(fā)送

單獨指令，例如當只想測試獲取設備信息時，只需要發(fā)送Get_Device_Info指

令就可查看被測樣品的回復是否正確。

在可視化界面上，工程師只需要點擊測試按鈕，即可實現(xiàn)標準《融合快

速充電技術(shù)測試方法》全用例的自動化測試，并將每個用例的測試結(jié)果顯示

在輸出區(qū)域，測試過程中的信息交互內(nèi)容、模擬信號參數(shù)以及成功失敗原因

顯示在log區(qū)域，不僅給工程師一個直觀測試結(jié)果，同時能夠提供詳細的測

試數(shù)據(jù)和測試步驟，便于尋找錯誤位置和錯誤原因。

總之，該系統(tǒng)通過硬件鏈接和軟件控制，不僅實現(xiàn)對物理層、協(xié)議層以

及應用層的測試。同時，對實驗室現(xiàn)有儀表如示波器、功率計、電子負載等

進行了二次開發(fā)，力求做到測試自動化，實現(xiàn)測試過程“機器代人”。透過

該自動化測試系統(tǒng)，將測試周期，從人工測試的240小時縮短到連續(xù)不停機

24小時完成測試，大大提高了測試效率以及測試數(shù)據(jù)的準確性、一致性和可

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復現(xiàn)性。

（四）UFCS授權(quán)認證

1.UFCS產(chǎn)品質(zhì)量保障體系

為推動UFCS產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，中國通信標準化協(xié)會終端快速充電技術(shù)

與標準推進委員會統(tǒng)籌建立了UFCS產(chǎn)品質(zhì)量保障體系，具體包括UFCS功

能符合性認證、UFCS兼容性能力認定、UFCS商標授權(quán)。

UFCS功能符合性認證由中國通信標準化協(xié)會和電信終端產(chǎn)業(yè)協(xié)會聯(lián)合

授權(quán)泰爾認證實施（認證測試實驗室為泰爾實驗室），UFCS兼容性能力認

定由廣東省終端快充行業(yè)協(xié)會授權(quán)泰爾實驗室實施，UFCS商標授權(quán)由廣東

省終端快充行業(yè)協(xié)會實施。具體工作框架如圖8所示。

圖8UFCS產(chǎn)品質(zhì)量保障體系

UFCS產(chǎn)品同時完成UFCS功能符合性認證、UFCS兼容性能力認定后，

即可獲得UFCS商標授權(quán)。

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2.UFCS產(chǎn)品種類

標準根據(jù)UFCS充電系統(tǒng)架構(gòu)及技術(shù)標準，UFCS產(chǎn)品種類分為供電產(chǎn)

品、充電產(chǎn)品、充電&供電產(chǎn)品、線纜等，具體如表4所示。

表4UFCS產(chǎn)品種類

產(chǎn)品大類產(chǎn)品種類產(chǎn)品種類描述

供電協(xié)議芯片實現(xiàn)UFCS協(xié)議（供電管理）的芯片

供電產(chǎn)品供電設備支持UFCS，并通過線纜，向充電設備提供電能的設

供電模塊備和模塊，如電源適配器

充電協(xié)議芯片實現(xiàn)UFCS協(xié)議（充電管理）的芯片

充電產(chǎn)品充電設備支持UFCS，集成電池并通過線纜接收電能的設備和

充電模塊模塊，如移動終端、筆記本電腦

充電和供電協(xié)議芯片同時實現(xiàn)UFCS協(xié)議（充電和供電管理）的芯片

充電&供電

充電設備、供電設備支持UFCS，集成電池，可通過線纜接收電能、向充

產(chǎn)品

充電模塊、供電模塊電設備提供電能的設備和模塊

用于連接供電設備和充電設備，至少要支持VBUS、

線纜

D+、D-、GND四根信號線

UFCS產(chǎn)品包括了UFCS快充系統(tǒng)各組成部分，包括了供電產(chǎn)品、充電

產(chǎn)品、連接線纜，還包括了同時具備供電和充電功能的充電&供電產(chǎn)品。UFCS

產(chǎn)品覆蓋了快充上下游全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品，上游產(chǎn)品包括電源半導體廠商的協(xié)議

芯片產(chǎn)品、電源解決方案廠商的模塊產(chǎn)品，消費產(chǎn)品包括終端及整機廠商的

設備產(chǎn)品。UFCS產(chǎn)品兼容各類充電場景的實際產(chǎn)品，如手機、筆記本電腦

等集成電池的泛終端設備都屬于充電設備，適配器、車充、移動電源等供能

設備都屬于供電設備。

3.UFCS功能符合性認證

UFCS功能符合性認證是按照中國國家認證認可監(jiān)督管理委員會相關要

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求建立的自愿性產(chǎn)品認證體系，其目的是證實產(chǎn)品的UFCS功能符合UFCS

協(xié)議規(guī)范。

適用UFCS功能符合性的產(chǎn)品種類如表4所示，認證依據(jù)為T/CCSA

393-2022|T/TAF083-2022《移動終端融合快速充電技術(shù)規(guī)范》、T/CCSA

394-2022|T/TAF092-2022《移動終端融合快速充電測試方法》。

針對上游產(chǎn)品（芯片、模塊）、消費產(chǎn)品（設備）的產(chǎn)業(yè)鏈特征，UFCS

功能符合性認證采取了差異化的認證模式。上游產(chǎn)品（芯片、模塊）的認證

模式為型式試驗，證書有效期為2年；消費產(chǎn)品（設備）的認證模式為型式

試驗和獲證后監(jiān)督，證書有效期為5年。

UFCS功能符合性認證對UFCS產(chǎn)品明確劃分了認證單元，如表5所示。

表5UFCS功能符合性認證單元劃分原則

產(chǎn)品種類單元劃分

供電協(xié)議芯片

型號、封裝、支持UFCS協(xié)議版本與能力

充電協(xié)議芯片

供電設備協(xié)議芯片（組）、支持UFCS協(xié)議版本與能力、端口類型及對應的

規(guī)格（電壓電流或功率）

UFCS端口集成線纜時，單元劃分還包括線材結(jié)構(gòu)、接口類型、線纜

充電設備

電子標簽（組）、各端口之間規(guī)格（線纜額定電流或功率等）、最

大線長、支持UFCS協(xié)議版本與能力

供電模塊型號（序列號/方案號/PCB板號）、協(xié)議芯片（組）、支持UFCS協(xié)

議版本與能力、端口類型及對應的規(guī)格（電壓電流或功率）

UFCS端口集成線纜時，單元劃分還包括線材結(jié)構(gòu)、接口類型、線纜

充電模塊

電子標簽（組）、支持UFCS的端口之間規(guī)格（線纜額定電流或功

率）、最大線長

線材結(jié)構(gòu)、接口類型、線纜電子標簽（組）、各端口之間規(guī)格（線

線纜

纜額定電流或功率等）、最大線長、支持UFCS協(xié)議版本與能力

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注：同時支持基于UFCS充電和供電的產(chǎn)品（協(xié)議芯片、設備、模塊），單元劃分同對應

的協(xié)議芯片、設備、模塊。

UFCS功能符合性認證程序為：廠商申請登錄電信終端產(chǎn)業(yè)協(xié)會、泰爾

認證→填寫UFCS認證申請表→提交UFCS產(chǎn)品相關資料→廠商送樣到泰爾

終端實驗室完成產(chǎn)品測試→泰爾認證簽發(fā)UFCS功能符合性認證證書。

UFCS產(chǎn)品相關資料是指產(chǎn)品介紹、產(chǎn)品內(nèi)外部及銘牌照片、關鍵部件

（協(xié)議芯片等）型號供方清單、產(chǎn)品差異性說明、產(chǎn)品工藝文件、產(chǎn)品委托

加工/委托認證申請協(xié)議等。此外，UFCS功能符合性認證設計了生產(chǎn)廠質(zhì)量

保證能力管理要求，包括資源、生產(chǎn)過程控制和過程檢驗、關鍵元器件的驗

證、靜電防護、認證產(chǎn)品的一致性控制等，并要求認證申請時生產(chǎn)廠完成自

查。為進一步確保生產(chǎn)廠管理有效性，對于消費產(chǎn)品（充電設備、供電設備、

線纜）認證申請時，要求生產(chǎn)廠通過CNAS或作為IAF成員的其他認可機構(gòu)

認可的認證機構(gòu)頒發(fā)的質(zhì)量管理體系認證。

為充分兼顧認證測試成本與有效性，增強產(chǎn)業(yè)廠商獲得感，對于充電設

備、供電設備、線纜產(chǎn)品種類，UFCS功能符合性認證對各類型認證申請情

形制定了精簡明確的認證測試方案。一是明確了認證申請包括多個型號產(chǎn)品

時的測試方案，即選取代表性型號產(chǎn)品測試全部項目，其他型號產(chǎn)品測試部

分項目。二是設立了關聯(lián)證書機制，對于僅生產(chǎn)廠不同的產(chǎn)品，在獲得初始

認證證書后可采取測試部分項目的簡化方式獲取與初始認證證書有效期相同

的關聯(lián)認證證書。三是針對產(chǎn)業(yè)廣泛存在的ODM生產(chǎn)廠同時為多家制造商

代工的生產(chǎn)方式設立了針對的認證申請機制，采取完整測試結(jié)合一致性核查

的方式對多個制造商同一生產(chǎn)廠的產(chǎn)品進行驗證。

UFCS功能符合性認證包括如下信息：申請單位名稱及地址、制造商名

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稱及地址、生產(chǎn)（設計）單位名稱及地址、認證對象（UFCS產(chǎn)品描述）、

認證范圍（UFCS能力描述）、產(chǎn)品關鍵部件、依據(jù)標準、認證規(guī)則、發(fā)證

日期及有效期、發(fā)證機構(gòu)及簽發(fā)人等，證書樣式如圖9所示。

圖9UFCS功能符合性認證證書樣式（以供電協(xié)議芯片、供電設備為例）

UFCS功能符合性認證設立了完整的證書變更機制，包括證書申請單位/

制造商注冊名稱或地址變更、證書生產(chǎn)單位注冊名稱變更、證書生產(chǎn)單位地

址變更、認證依據(jù)標準發(fā)生變更、證書產(chǎn)品型號拓展等情形，對上述各變更

類型均制定了針對性的變更要求和管理方案。

UFCS功能符合性認證設立了完整的證后監(jiān)督機制，包括例行的年度監(jiān)

督（頒發(fā)認證證書次年起）、必要時的隨機檢測和生產(chǎn)廠檢查。年度監(jiān)督包

括證書企業(yè)信息核查、市場/生產(chǎn)單位產(chǎn)品抽樣檢查和檢測兩個環(huán)節(jié)，制造商

相同的有效認證證書同時實施年度監(jiān)督，一般情形下每年監(jiān)督一次。在發(fā)現(xiàn)

產(chǎn)品或生產(chǎn)廠可能存在問題時，泰爾認證將對相關證書實施隨機檢測和生產(chǎn)

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融合快速充電（UFCS）技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2023年）

廠，以進一步核實產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)廠管理的有效性。

UFCS功能符合性認證申請網(wǎng)站為。UFCS功能符合性認

證結(jié)果在全國認證認可信息公共服務平臺、泰爾認證官網(wǎng)、電信終端產(chǎn)業(yè)協(xié)

會、中國通信標準化協(xié)會等平臺同時公布，均可查詢。

4.UFCS兼容性能力認定

在UFCS功能符合性認證測試的同時，泰