Từ mức 67W, 80W, các hãng smartphone Trung Quốc đã nhanh chóng đẩy công suất sạc lên 100W, 120W, thậm chí 240W. Đằng sau những con số ngày càng lớn không chỉ là củ sạc mạnh hơn, mà còn là cuộc thay đổi đồng bộ ở pin, mạch nguồn, vật liệu, tản nhiệt và phần mềm.
Khoảng 5 năm trước, sạc 60 đến 70W đã được xem là rất nhanh trên smartphone. Xiaomi sau đó đưa công nghệ 120W vào sản phẩm thương mại. Với Xiaomi 11T Pro, hệ thống HyperCharge sử dụng pin hai cell, hai "charge pump" cùng công nghệ MTW nhằm rút ngắn đường dẫn dòng điện, giảm điện trở nội và kiểm soát nhiệt. Xiaomi công bố viên pin 5.000 mAh có thể sạc đầy trong 17 phút trong điều kiện phòng thí nghiệm.
Chìa khóa của sạc nhanh
Cấu trúc pin hai cell là một trong những chìa khóa giúp smartphone tiến vào vùng công suất cao. Thay vì dồn toàn bộ dòng điện vào một cell, hệ thống chia tải cho hai cell, qua đó giảm áp lực lên từng phần của viên pin. OPPO hiện cũng sử dụng kiến trúc hai cell 6C, nhiều cực, charge pump và chip điều khiển MCU trong hệ thống 150W SUPERVOOC.
Sự thay đổi này cho thấy công suất sạc không thể tăng đơn thuần bằng cách “bơm” thêm điện vào viên pin. Các nhà sản xuất phải thiết kế lại cả đường đi của dòng điện. Xiaomi cho biết công nghệ MTW sử dụng nhiều dải cực dương và cực âm hơn để rút ngắn đường dẫn dòng điện, giảm điện trở bên trong và cải thiện khả năng kiểm soát nhiệt.
Ở phía bộ sạc, GaN cũng đóng vai trò đáng chú ý. Gallium Nitride cho phép bộ nguồn hoạt động ở tần số cao, tăng mật độ công suất, qua đó giúp những củ sạc công suất lớn có kích thước nhỏ hơn. Theo BCC Research, thị trường bộ sạc sử dụng GaN được dự báo tăng từ 1,4 tỷ USD năm 2025 lên 3,7 tỷ USD vào năm 2030, tương đương tốc độ tăng trưởng kép 20,8% mỗi năm. Riêng nhóm bộ sạc GaN cho smartphone và máy tính bảng được dự báo tăng từ 797,1 triệu USD lên khoảng 2 tỷ USD trong cùng giai đoạn.
Công suất 240W cũng không phải một con số hoàn toàn xa lạ với hệ sinh thái USB. USB Implementers Forum đã đưa mức công suất tối đa của USB Power Delivery lên 240W với USB PD 3.1 từ năm 2021, tăng đáng kể so với giới hạn 100W trước đó.
Thách thức lớn hơn nằm ở nhiệt. Công suất càng cao, lượng nhiệt phát sinh trong quá trình chuyển đổi năng lượng càng cần được kiểm soát. Các hãng phải kết hợp nhiều lớp giải pháp, từ cấu trúc cell, charge pump, vật liệu dẫn nhiệt, buồng hơi đến thuật toán điều chỉnh dòng điện theo nhiệt độ và mức pin.
Một thử nghiệm của Android Authority công bố tháng 3/2025 cho thấy một số smartphone Trung Quốc đã kiểm soát nhiệt khá tốt ngay cả khi sử dụng công suất sạc cao. Trong thử nghiệm, OnePlus 13 có nhiệt độ bên trong cao nhất 32,7 độ C, OPPO Find X8 Pro đạt 35,7 độ C, vivo X100 Pro đạt 38,7 độ C. Xiaomi 15 Ultra đạt 39,9 độ C, trong khi một số mẫu khác vượt 40 độ C. Kết quả này cho thấy công suất cực đại không phản ánh đầy đủ hiệu quả của hệ thống sạc, bởi nhiệt độ và công suất trung bình cũng đóng vai trò quan trọng.
Đáng chú ý, con số 240W trên bao bì cũng không có nghĩa điện thoại duy trì 240W từ 0 đến 100%. Công suất thường đạt mức cao nhất khi pin còn ít, sau đó giảm dần khi dung lượng tăng. Khi gần đầy, hệ thống tiếp tục hạ công suất để hạn chế nhiệt và giảm áp lực lên pin. Realme từng công bố công nghệ 240W có thể sạc đầy pin trong 9 phút 30 giây, đồng thời tuyên bố pin vẫn giữ 80% dung lượng sau 1.600 chu kỳ trong điều kiện thử nghiệm của hãng.
Các nghiên cứu gần đây cũng cho thấy đây không phải bài toán có thể giải quyết chỉ bằng phần cứng. Một nghiên cứu mang tên "Case Studies in Thermal Engineering" công bố trên Science Direct năm 2025 cho thấy tốc độ sạc, trạng thái pin và nhiệt độ có ảnh hưởng trực tiếp đến hiện tượng lithium plating, một trong những cơ chế liên quan đến suy giảm pin. Nghiên cứu đề xuất điều chỉnh dòng sạc theo từng giai đoạn thay vì duy trì một mức dòng cố định, qua đó kéo dài đáng kể tuổi thọ pin trong mô hình thử nghiệm.
Điều này cũng cho thấy câu chuyện về sạc nhanh không thể chỉ nhìn vào tốc độ. Dòng sạc cao, điện áp cao và nhiệt độ cao đều có thể tác động đến quá trình lão hóa pin. Một nghiên cứu khác được Elsevier công bố tháng 1/2026 tiếp tục ghi nhận mối liên hệ giữa dòng sạc cao, quá trình sinh nhiệt và suy giảm vật liệu trong chu kỳ sử dụng pin lithium ion.
Vì vậy, cuộc đua sạc nhanh của Trung Quốc đang chuyển sang một giai đoạn khác. Khi 100W hay 120W đã đủ để rút ngắn đáng kể thời gian chờ, việc tiếp tục tăng lên 200W hay 240W đòi hỏi giải quyết đồng thời nhiều bài toán kỹ thuật hơn. Giá trị của công nghệ lúc này không còn nằm đơn thuần ở con số watt, mà ở khả năng đưa lượng điện lớn vào smartphone nhanh nhất có thể mà vẫn kiểm soát được nhiệt và độ bền của pin.
Từ góc độ đó, 240W không chỉ là một chiếc điện thoại sạc nhanh hơn. Nó là kết quả của cả một hệ thống gồm pin, chip quản lý nguồn, bộ sạc, dây cáp, vật liệu tản nhiệt và phần mềm cùng hoạt động như một thể thống nhất./
Vũ Hoàng
