移动电源(英文名:Mobile Power Pack,简称:MPP),又称“充电宝”, 是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器,具有移动、便携、高容量和多用途等特点。[1]
2004年 ,华旗公司推出“动力舱”移动电源品牌;[4]2005年,科士达上市首款高能移动电源产品;[5]2006年,华旗资讯公司率先研发出太阳能移动电源;[6]2017年12月,首个移动电源(充电宝)国家标准正式发布。[7]移动电源结构主要由外壳,电路板和电芯组成,[8]类型有LED灯型、内置充电线型等。[9]
移动电源通常应用在没有外部电源供应的场合,随着智能手机、平板电脑、智能穿戴等便携式电子产品的发展,对于移动电源的需求也随之增加,移动电源产品可以解决没有外部电源时对电子产品的续航问题。[4]
发展历程
2001年,国际消费类电子产品展览会(CES)上首次出现了移动电源产品,由几节AA电池加上控制电路实现放电。[4]2004年,华旗公司推出“动力舱”移动电源,陆续出现了“爱国者”、“超牌”、“技展”、“海纳通”等的电子数码品牌。[4][1]
2005年,科士达推出了国内首款系列化高能移动电源产品 ——“随意充 YesPower” , 随意充YesPower 集高能电池 、充电器功能于一身 , 不仅能解决上网 、野外作业等移动人士的电能贮备 、供应问题 , 而且兼容不同的手机 、数码产品和笔记本电脑 。[5]2006年,华旗资讯在国内率先研发出太阳能移动电源,能把太阳光及日常生活中的各种光源转换成电能,给各种手机、数码相机、MP3等数码设备随时提供无尽电能;[6]2007年,多种品牌的智能手机出现,带动了移动电源产业的发展,2009年,各种智能手机、平板电脑等移动终端的发展,对移动电源的需求急剧上升,移动电源产品市场增长迅速。[1]2011年﹣2012年,很多厂家改行生产充电宝,如原来做键盘鼠标的、做手机保护套的、做塑胶五金模具的等等,但是这些厂家没有深入了解移动电源,造成移动电源市场产品良莠不齐,移动电源市场的快速成长的同时,也留下不少的隐患。2012年3月,据中央人民广播电台报道,国内知名市场研究公司的数据显示,中国手机用户突破10亿大关,但智能手机市场占有率只占到了8%,而发达国家(地区)占有率达到60%以上,新加坡等国家则达到了90%以上;因此2012年-2017年间,中国的智能手机市场拥有巨大的潜在消费能力。[10]
2017年8月,深圳移动通信联合会、深圳移动电源产业联盟携手50多家产学研机构推出深圳市移动电源社会团体标准;[11]12月29日,国家首个移动电源(充电宝)国家标准 GB/T 35590-2017《信息技术 便携式数字设备用移动电源通用规范》正式发布,国家标准规定了便携式数字设备用移动电源的技术要求、试验方法、质量评定程序、以及包装标志、运输和贮存。[7]2018年,设计师 Will Kail 设计出一款无线移动电源,可磁性吸附在智能设备背面,无需使用电池盒或者独立的移动电源,且支持两个设备同时充电。[12]自2023年8月1日起,对锂离子电池和电池组、移动电源实施CCC认证管理。[13]
组成结构
移动电源主要由外壳,电路板和电芯组成,外壳起到保护内部元件的作用;内部电路板,主要是升压系统、充电系统、保护板,其中升压系统与充电系统主要是负责电能的输出输入处理,而保护板则为锂电池的充电管理 IC ,这能完全控制锂电池的慢充、恒流充以及恒压充的模式充电,充满电自动停止,这样可以很好地保护电池,延长了电池的寿命。[14]第二重是保护板,保护电池不过充、不过放以及输出短路保护。[14]电路板的作用是调整输入和输出的电流,防止设备损坏;[14]电芯则执行“储存”电能的任务,通过内部的化学物质完成电能的储存和释放。[8]

基本原理
移动电源是一个集储电、升压、充电管理于一体的便携式设备。储电介质通常为储电量大、体积小巧的锂电电芯,锂电电芯的电压值通常最小不低于2.7V,最大不高于4.2V,并且电量越低,电压也随之下降。此外,由于数码产品的锂电电压与移动电源锂电电芯的电压均为2.7-4.2V,同电位电压之间不能充电,所以必须借助升压系统,将2.7-4.2V的锂电电压升压至5V,才能为数码产品充电。目前绝大多数移动电源的升压系统都采用DC-DC变换器(指在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的装置)升压方式。[15]
移动电源的充电次数最多可达到数百次,当其电能不足时,应该及时将其连接到5V的 USB 电脑接口或 USB 充电器上为其补充电源,其充电原理与手机充电基本类似。移动电源内部应该设有充电管理系统,在其充电时能够根据锂电的电压将输入的电流自动调节成适合本身的充电电流。一般来说,充电过程包括预充、恒压充电、浮充充电等。充电管理系统普遍采用智能 IC 来管理充电过程,主流管理 IC 主要是PT4056、PX40等。[15]

标称容量
充电电池的电量以毫安时 (mAh)计算,为电流强度与时间的乘积。其表示在一定的放电电流下完全放电的时间,指移动电源内部电芯的容量值,而不是实际可以使用的容量值。例如,1000毫安时指此电池在1000毫安的电流下可放电1小时。[16]
输出电流(mA)
直接影响对数码产品的充电效率,常见的有1A和2.1A。1A用于手机充电;2.1A用于平板电脑充电。[16]
输入电流(mA)
直接影响对移动电源的充电效率。例如,一个12000mAh的移动电源,如果额定输入电流为2.1A,那么只需大约7个小时左右。[16]
输出电压(V)
一般为5V。[16]
输入电压(V)
一般为5V。[16]
转化率(%)
转化率指能量转换效率,即移动电源输出的能量与电芯能量之间的比值。[17]电芯的转化效率直接决定了移动电源的质量,转化效率越高也就意味着损失的电量越少。[18]由于移动电源采用的锂电芯放电电压一般在3.7V-4.2V左右,而手机而手机等数码产品的标准输入电压为5V,因此在充电过程会有损耗,移动电源的电容量不会完全转换给移动产品。[16]
有线放电
LED灯型
带 LED 灯的移动电源属于传统型移动电源。它有充电和照明两项基本功能,容量大,是典型的专业外置电源。 [9]

内置充电线型
内置式充电线节省了空间,充电时用户不必再去找充电线。[9]

竹木型
是一种绿色环保的移动电源产品,竹木型移动电源采用竹木外观设计。[9]

折叠 AC 插头型
直接插在家用插座上为数码产品补充电能的折叠 ac 插头型移动电源,既是充电器,也相当于移动电源。[9]

分体叠加型
一款分体式移动电源,即神奇充电宝,由一块主体和三块能量块吸附在一起组合而成。机身装有可实时显示剩余电量的液晶显示屏幕,每块能量块都符合2600mAh的标称电量,用户可根据充电需要,将能量块叠加来增大总体电容量。移动电源采用的是高速充电板,把主体和能量块放在高速充电板上,再把高速充电板连接到电源上,可以同时为主体和三个能量块充电,面板上共配备六组充电触点,这些触点同样采用磁力吸附式设计,可以很轻松地将能量块固定在充电底座上,充电更快更方便。[9]

无线放电
无线充电型
移动电源不必使用 USB 线接插,也不用电源线连接插座。无线充电移动电源的原理是,在传统移动电源的基础上,增加无线充电功能。在功能上相当于一款移动电源和一款无线充电器的融合。因为无线充电需要一个发送端和接收端,移动电源因此无线充电移动电源在常规移动电源的基础上安装有发送装置,而充电的手机必须是支持无线充电,具备无线充电的接收线圈。在发送和接收端各有一个线圈的情况下,发送端线圈连接有线电源产生电磁信号,接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给电池充电。[9]

太阳能充电
三 USB 输出
智能 LED 电量显示
智能的电量显示屏能够了解到电源的剩余电量。[20]

内置充电线
内置充电线的移动电源无需单独配线。[20]

优点
兼容性。大部分电源均可兼容90%以上的手机和平板电脑。此外,针对苹果产品也有专门的电源种类,如苹果外挂电池、背夹电池后备电源等。兼容性大小可根据自身需求灵活选择。[20]
便携性。移动电源是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器,[1]体积小巧,方便携带。[21]
缺点
第一,要防摔防震。移动电源其实是一个脆弱的部件,内部元器件经不起摔打,会毁坏内部电路板。尤其要防止在使用过程中不小心落地,不要扔放、敲打或震动移动电源。[21]
第二,要防冷防热。不能将移动电源放在温度过高的地方,高温会缩短电子器件的寿命,毁坏移动电源,使有些塑料部件变形或熔化;且不能将移动电源存放在过冷的地方,当移动电源在过冷的环境工作时,内部温度升高时,移动电源内会形成潮气,毁坏电路板。[21]
第三,移动电源存在安全隐患,购买劣质充电宝、使用不当或保存不当都可能会造成自燃爆炸、起火等安全问题。[22][23]
营销和销售
2009年后,随着智能手机、平板电脑等移动终端的迅速发展,移动电源的需求也急剧提高,产品市场呈现爆发式的增长。从2010年下半年开始,移动电源的网络搜索量呈现垂直上升的趋势,2011-2013年,移动电源市场的规模年均增速达到70%左右,截止到2013年底,中国的移动电源生产商接近5000家,产业规模达到105亿,同比增长81.03%,不少品牌生产商在2013年取得不错的销量。其中,品胜电子的移动电源年销量突破700万台,成为国内移动电源产品销量第一。[24]
2022年-2023年,移动电源中国市场占有率排名前三的品牌是,小米、罗马仕、品胜。[25]在消费电子产品的带动下,移动电源市场呈现出了稳定增长的态势,2020年中国移动电源市场规模为401亿元,同比增长9.86%。[26]
国家标准出台
2017年12月29日,国家首个移动电源(充电宝)国家标准GBT35590-2017《信息技术便携式数字设备用移动电源通用规范》正式发布,并将于2018年7月1日起实施。 GB / T 35590-2017规定了便携式数字设备用移动电源的技术要求、试验方法、质量评定程序以及标志、包装、运输和贮存。作为核心部件,便携式移动电源使用的锂离子电池需要符合 GB 31241-2014的规定,而移动电源整体的安全需要符合 GB 4943.1-2017或其替代标准(替代标准 IEC 62368-1的国标转化工作目前正在进行中)。[7]
移动电源容量虚标
2018年9月广东省消费者委员会发布报告,针对影响使用性能的两项指标——额定容量和转换效率的测试,8款样品的实际放电容量与标称的额定容量明显不符不符率达40%。其中,海韵P108、PRODA、TZY、金伯利4款样品存在严重不符的情况,“实测容量/额定容量”比值均低于70%。[27]
安全隐患
充电宝存在不稳定因素,购买劣质产品(质量未达国家标准)、[28]使用不当(充电宝已充满电但仍一直充着充电宝)或保存不当(随意乱放、挤压碰撞以及处于高温环境下)都有可能让充电宝爆炸、起火。[22][29]例如,2022年5月,某地充电宝在充电过程中发生自燃爆炸;7月,某小区发生火灾,原因是充电宝充电爆炸。[22]
2014年,国家质检总局抽检32个批次样品100%有质量安全风险,不合格问题有产品电芯冲击测试不合格,存在内部短路爆炸风险;产品输出电气性能不合格,存在损害被充电设备风险;外壳材料可燃性不合格,存在无法对电芯起火进行阻燃的风险;产品虚标容量。[30]2016年,甘肃省工商局对兰州市移动电源抽检,结果显示台电科技、品胜、SSK等品牌的充电宝存在质量问题,主要问题有虚标容量等。[31]2022年11月,市场监督总局发布移动电源抽检结果显示,抽查的产品中,有1/4的产品质量不合格,不合格发现率为25%,一方面移动电源容量虚标缩水近半,另一方面产品存在漏电、起火等各种隐患。比如,2021年12月,贵州贵阳消费者家中移动电源在充电时突然发生爆燃。[32]
充电宝容量乘机规定
2014年8月7日发布公告起施行,根据有效国际民航组织《危险物品安全航空运输技术细则》和《中国民用航空危险品运输管理规定》,旅客携带充电宝乘机应遵守以下规定,第一,充电宝额定能量不超过100Wh,无需航空公司批准;额定能量超过100Wh但不超过160Wh,经航空公司批准后方可携带,但每名旅客不得携带超过两个充电宝。第二,严禁携带额定能量超过160Wh的充电宝;严禁携带未标明额定能量同时也未能通过标注的其他参数计算得出额定能量的充电宝。[33]
参考资料 33
- 参考 1
- 小米商城
- UGREEN绿联官网 移动电源 产品 — 绿联
- 参考 4
- 参考 5
- 爱国者动力舱 解除您的断电之忧 — 新浪科技
- 参考 7
- 你造吗?移动电源充满电到底会不会重 — 中关村ZOL
- 参考 9
- 参考 10
- 参考 11
- 参考 12
- 锂电池、充电宝质量安全有了“新保险” — 国家市场监督管理总局
- 参考 14
- 参考 15
- 「小白必看」移动电源科普:参数篇 — 微信公众平台
- 【科普】移动电源上的参数你都能看得懂吗? — 微信公众平台
- 不会选移动电源?看清楚这些指标就好了 — 微信公众平台
- 小米移动电源320000mAhUSB — 小米商城
- 参考 20
- 参考 21
- 注意,充电宝也会爆炸!这份安全使用指南一定要看→ — 微信公众平台
- 充电宝安全隐患不容忽视 — 微信公众平台
- 参考 24
- 移动电源(充电宝)品牌占有率 — 中关村在线
- 2021年中国移动电源产业链分析:随着露营等行业兴起 — 网易
- 参考 27
- 人民财评:1/4不合格,充电宝安全隐患亟待重视 — 人民网
- 危险!充电宝也会爆炸!这份安全使用指南一定要看! — 微信公众平台
- 参考 30
- 参考 31
- 参考 32
- :关于民航旅客携带“充电宝”乘机规定的公告 — 中国民用航空局

