數據線是數位產品用於連接充電器、電腦設備的關鍵配件，數據線跟隨著數位產品發展而迭代升級，以前MiniUSB、MicroUSB已變為時代的眼淚，USB-C因支援正反盲插、功率高、速率高、具備廣泛通用性，成為充電器與數位產品的最佳接頭。
數位配件中快充性能發展最快的就是手機，充電功率也從5W一路發展來到120W，面對功率的上漲，數據線也面臨著前所未有的壓力，這裡來跟大家探討一下，數據線為了應付大功率電力傳輸，做了哪些方面的努力。
E-Marker
USB PD快充協議目前發展到PD3.1，但目前市面上最常用的仍然為PD3.0。PD3.0版本最顯著的特點就是具備最大20V/5A， 100W功率傳輸能力，不僅適用於小功率的手機、平板等設備，還能廣泛應用於大功率的筆電、行動電源等設備。
而隨著USB PD快充技術的普及，線纜作為設備之間的電力傳輸的介質，其重要性逐漸凸顯。尤其是在高壓大電流的工作狀態下，不僅對線材的材質、線徑有要求，而且還需要加入USB-IF協會認證的E-Marker晶片（有E-Marker晶片的線纜可以支援最大5A電流，無E-Marker晶片的線纜只能支援最大3A電流）。
一條全功能的USB-C線纜必需加入E-Marker晶片，因為E-Marker晶片會預先寫入各種線纜的規格、電流承載能力、數據傳輸能力等參數，電子設備也是透過這顆晶片來獲取線纜的訊息，從而確定供電或者數據傳輸模式，達到保護的效果。使用者無法從外觀上判斷數據線是否能支援100W電力傳輸，使用POWER-Z USB測試儀可以讀取E-Marker的訊息。
從表格中可以看到，數據線的最大電力傳輸規格主要分為兩種，60W / 100W，按照電流劃分就是3A / 5A，除Thouderbolt數據線外，其他數據線的電力傳輸性能與數據傳輸性能並無直接關係。如果想獲得高於60W的快充性能，一根100W線纜是必需的，在購買時候要看清楚商品說明，買錯的話功率會受限以致不能超過60W。
觸點處理
數據線與設備、充電器連接，依賴於觸點彈片相互接觸進行電力傳輸，普通數據線的觸點彈片並不具備大電流傳輸能力，必需要對觸點彈片進行強化處理。
這是一根大電流數據線USB-C接口的近距圖，可以看到裡面用於傳輸電力的VBUS、GND彈片，寬度遠大於用於傳輸數據的觸點。加寬觸點讓接觸面積變大，降低接觸電阻，讓它可以更好地支撐大電流傳輸，廠商甚至會採用更厚的鍍金工藝來進一步提升傳輸性能。
華為、小米、黑鯊、OPPO等Android品牌快充系統，採用USB-A大電流接點，充電頭網拿了他們的數據線並排放在一起，可以看到最外緣的觸點同樣採用加寬處理。這些USB-A數據線用於傳輸電力的觸點甚至達到了雙倍寬度，除了降低接觸電阻外，還能改善大電流下的發熱，迅速帶走熱量。
除加寬觸點外，小米、黑鯊、OPPO、一加等廠商USB-A內部深處還帶有一個特殊彈片，用於私有化協議的識別與訊息收發作用，甚至可以讓USB-A線也支援PD快充協議。
iPhone雖然未採用通用的USB-C接頭標準，但在數據線的觸點工藝上，蘋果同樣進行了升級處理，蘋果C94數據線的Lightning頭是銀色，並不是鍍銀，而是電鍍工藝從鍍金升級為銠釕（lǎo liǎo），金手指外觀視覺效果從以前的金色變成銀色。鍍銠釕工藝相比鍍金工藝效果，能更加有效防止汗液、液體等腐蝕觸點金手指，經久耐用。
線纜做工
有些支援大電流的數據線會直接在顯眼位置標注5A、6A字眼方便使用者辨認，數據線用於傳遞電力依賴內部一根一根的線芯，根據物理定律，電流傳輸性能與導線直徑成正比，相同材質相同長度下，越粗的導線電阻值越低，但不能盲目地採用更粗的導線，那樣會導致數據線更硬、更粗，不好用。
這是充電頭網切開一根大電流數據線的近距圖，可以看到兩根紅色外皮與兩根透明外皮的導線橫截面面積遠大於其他3根導線，它們就是用於電力傳輸的加粗線芯。
為了避免使用粗導線帶來的生硬問題，線芯會採用鍍錫銅製作，還會加入棉線與粉末來進行潤滑處理，圖中下面三根白色的就是棉線。除此之外有的以耐用為主打的線纜還會加入抗拉纖維，例如圖中黃色絲綢。
功率更上層樓
曾經華為推出了採用5V8A超大電流架構的40W低壓直充，也對數據線帶來了挑戰。經過拆解發現，華為在該線纜上使用了堆料工藝製作，在支援超大電流的前提下勉強維持了不太生硬的使用體驗。近年來，手機上電荷泵技術與串聯電芯全面普及，大功率快充大多使用提升電壓來傳輸電力，對數據線要求極為嚴苛的5V8A超大電流技術進入歷史舞台，也意味著大功率快充止步於5A電流。
突破百瓦
蘋果在前不久舉辦的秋季新品發布會上，帶來了全新的MacBook Pro 2021，全部產品都搭載了MagSafe3磁吸接頭充電，實測16英吋MacBook Pro實際充電功率可達140W，同時也相容USB-C的Thouderbolt接頭充電。
而作為16英吋MacBook Pro實現140W快充不可或缺的另一款配件，這條USB-C to MagSafe3線同樣值得一提。這也是業界首款支援USB PD3.1快充的線纜（誘騙線），目前已經單獨上架Apple Store。
看似為常規「PD轉DC」的充電線，實際上線纜內部加入了USB PD3.1快充協議識別兼通訊功能，接上140W USB-C充電器和16英吋 MacBook Pro，就能輸出28V電壓為電腦充電，同時線纜也能根據連接到不同的PD充電器，選擇正確的充電電壓。
USB PD3.1讓多年以來受限於20V5A 100W上限的PD快充系統，一舉突破了百瓦天花板，最高可以支援28V5A 140W、48V5A 240W，USB PD3.1提升電壓成為未來超大功率快充的必經道路。
總結
E-Marker晶片為數據線提供了規範的標準，百瓦快充必需搭載5A E-Marker晶片。在製作上，鍍金、鍍銠釕、寬觸點、粗線芯等工藝為電力傳輸提供保障，棉線芯、抗拉纖維、編織外線等提供更佳的手感與耐用度。
功率的提升必須通過大電流或是高電壓，但電流不能盲目提升，受限於線纜易用性、工藝難度、手感、成本等問題，主要以5A電流為上限。目前主流的USB PD3.0標準下，功率上限為20V5A 100W，蘋果首發USB PD3.1將快充功率天花板向上拉伸，PD3.1新標準的支援下，快充功率可以支援28V5A 140W、48V5A 240W兩種高壓大功率傳輸，在不改變線材接口、線纜粗細的基礎上，讓快充可以用在更大功率的設備上，如高性能筆電、工作站，甚至以後可以為電動工具、電瓶車、家電等服務，讓USB-C接口與線纜通吃所有產品的美好的願景變成可行。
資料來源：充電頭網
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