35分钟充满3400毫安电池 OPPO超级闪充如何从0到1?
时间:2018-08-28 08:12 作者: 峰子 来源: 39度
在OPPO年销售过亿的巨大销量背后,外界往往看到的是营销和广告,却忽略了这家公司背后真正的创新。比如,最为人所知的“充电五分钟,通话两小时”,就不仅仅是一句广告语,后面是历时两年研发出的VOOC 闪充技术。...

8月23日,上海,OPPO发布R17手机,让人意外的是,这家靠铺天盖地明星、小鲜肉代言广告打开销路的手机公司,并没有为新手机找代言人。上任4个月的中国大陆市场营销业务负责人沈义人面对媒体时称,营销要看消费者,“对明星代言选择要看量和度。”这并不是新官上任的一把火。

从6月Find X的推出,这家全球前五强的智能手机公司正在努力改变过去“广告狂人”的形象,更注重强调科技和创新属性。Find X上面至少搭载了两项他们一直追随的苹果公司所没有的新技术——升降式结构支撑的无刘海全面屏,以及35分钟充满一部手机的超级闪充技术。在R17上,则全球首家采用了TOF摄像头。

在OPPO年销售过亿的巨大销量背后,外界往往看到的是营销和广告,却忽略了这家公司背后真正的创新。比如,最为人所知的“充电五分钟,通话两小时”,就不仅仅是一句广告语,后面是历时两年研发出的VOOC 闪充技术。OPPO所做的一项用户调查显示,20%以上用户选择OPPO手机,看中快充因素。

2018年,VOOC闪充升级换代,成为SuperVOOC。一家国产手机公司如何进化为孕育出原发性创新的大公司,其背后究竟发生了什么?经过长达半年的沟通、说服,2018年7月底,我以《深网》作者名义,进驻OPPO东莞研发楼,访谈了OPPO闪充背后的研发者张加亮及其团队,首次全面了解其从0至1创新过程。

一项竞争对手觊觎的技术

张加亮是一名2004年加入的OPPO老员工,刚过四十,一头黑发,微微发福的脸上,眉毛浓密乌黑,看上去是一位普通壮实的北方汉子,没有人能想他研发出的低压大电流闪充技术最终引导技术潮流。

对一项原创性技术最敏感的永远是竞争对手。

最初,他提出的技术路径,与主流的高压低电流快速充电走出了完全不一样。他想用5伏特电压实现4安培电流充电,而高通、MTK等芯片公司都是主推高电压、低电流方案(10伏2安倍)。张加亮的闪充方案成功面世,2014年成功规模化应用在OPPO Find 7上后,震动了业界。三家业内最为知名的竞争对手或直接,或间接采取行动,试图获取闪充技术。

T公司首先找到OPPO和张加亮,提出了一个他难以拒绝的合作。T公司要利用自己芯片集成优势,帮助张加亮团队集成闪充技术中分散在各处的芯片。张加亮求之不得,快速签订了保密协议(NDA),从NDA电子邮件发出去,到S公司签好送达到张加亮手上,只用了三天。这份NDA在T公司走的是快捷流程,由T公司事业部老大直接签完返回。

签了NDA,T公司一行四个人来到OPPO东莞工业园研发楼,没有带电脑,拿出很厚一摞纸,是拆解Find 7材料。一个一个问题抛过来。具体到某个电阻是干什么用处?为什么用如此大电阻?张加亮慢慢地觉得不对味。按照芯片研发来说,不需要了解这些,问到很多不该问的技术细节,T公司明显动机不纯。张加亮只得礼貌地送走了他们。

I公司想出了另一条路径,派人进驻闪充适配器代工厂,进行内部逆向工程研发,这是该公司拿手招式。OPPO采购部负责人知道这个事之后,发函给该工厂,阻止了这个尝试。

R公司自身有高电压、低电流的快充解决方案。OPPO闪充出现之后,R公司负责人之一将OPPO负责专利的人叫去聊天,差一点要到OPPO专利人士口头承诺,进行专利互换。

后来的事实证明,这三家公司处心积虑地努力颇具眼光。OPPO所做的一项用户调查显示,20%以上用户选择OPPO手机,看中快充因素。至2018年6月,采用OPPO闪充技术的手机已超9000万台。这项属于切实改进用户习惯的技术创新,帮助OPPO跃升为全球手机前五强,与苹果、三星等同场竞技。

VOOC闪充发明者张加亮在OPPO公司内部属于技术“五级大牛”,这一级别工程师在公司内屈指可数,很少面对媒体,外界知之甚少。

事起2012年东莞

“东莞塞车,世界缺货”曾经是东莞作为“世界工厂”的生动写照,“三来一补”企业在这里遍地开花,东莞成为亿万件级的传统制造业加工和出口基地。

加入WTO十一年来,深圳和周边东莞为基地的加工制造业已经走到需要升级换代的十字路口。比拼成本的加工制造已无利可图,转至内陆,或转到东南亚劳动力成本更低的地区。

正是这一年,OPPO经历着功能手机向智能手机艰难转变。当时OPPO功能机与智能手机相比,价格差不多,性能差很远,功能机库存很多。当时闪充团队核心技术人员之一,也是张加亮的徒弟兼兄弟小伟大学刚毕业,进公司不久,担心说不定哪天公司黄了,就被裁掉。

OPPO打造产品一直有一套价值观和理念。在别人追求短期快钱的时候,OPPO着眼长远;在别人偷工减料的时候,OPPO讲究本分实料;做正确的事,并正确地坚持做之后,待对手犯错,最终反超。从MP3,蓝光DVD和功能手机,OPPO一直是这一套打法。

但是智能手机是一个新物种,行业变化太快,快速迭代,几周一个新变化。最重要的是,华为、小米等公司杀入,玩法变了。功能机向智能机切换的时代,OPPO比以往任何时候都更急切地需要集成最前沿新技术、新材料和新工艺。

不过,过去OPPO做MP3和影碟机,都有方案商提供完整方案,有参考图。OPPO那时有一个宽容传统,受限于资源,不可能支持每一个创意,但是绝对不会禁止员工自发摸索。OPPO第一款6.65mm超薄手机Finder,正是几个工程师利用业余时间研发。

而这一年,未来的闪充总设计师、灵魂人物张加亮还在东莞办公室里为获得一台好用的程控交换电源想办法。做闪充需要这个设备,但那时闪充还只是一些想法,存在于张加亮脑子里,不是公司正式立项项目。按照财务惯例,非立项项目,打申请、走流程,一时半会买不回来。张加亮算了算,两万多块钱,自己花钱扛了一台回来再说,先行研发。

摸爬尘埃中

事后梳理,张加亮发明闪充,至少与两个人有关。一个是做机修工作的父亲,工作中无形中影响到张加亮小时候课外电器方面兴趣。另一个人是陈明永,他创办了OPPO公司,最后选择相信张加亮,挑战权威,给闪充正名,加速其发展。

70后的张加亮出生在农村,母亲是农民,父亲在本地国营酒厂上班。那时候没有手机,电影很少,录像厅是后来的事,娱乐项目稀缺,孩子们课余时间会经常去父母所在单位玩耍。张加亮对酒厂机修车间里的一些破铜烂铁产生兴趣,人生中第一把烙铁,是找父亲一名同事休息抽烟时,抽空用一个废弃的紫铜棒,顶端敲尖,加一个粗点铁丝做个手柄打造的。读小学时,有了自制烙铁,他已经可以帮别人修收音机,换管子、焊线头。

张加亮通过这些“折腾”对电压、电阻、电流理解,是那些光从书本上学习电流公式的人远不能比的。要解决问题的越来越多,课本已经不能满足,他看很多专业的杂志和书籍。初中物理、化学基本都是满分。

作为张加亮的同年人,我可以想像到他上学时,教学楼外墙一定刷着“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”的口号。那是1983年10月1日,邓小平为北京景山学校的题词。具体怎么教育出人才,最后简化为老师与家长口中“学好数理化,走遍天下都不怕。”

等到2012年,张加亮起念做闪充,多达一年半时间,是“地下”状态业余研发。最早用Walkman时,张加亮留意到可充电镍氢电池充电速度比较慢,尝试过用脉冲方式加速。OPPO内部试研做出来的平板电脑产品,电池容量8000毫安时,边充边用,越充越少,充的没有耗得多。

安卓智能手机功能越来越多,屏幕越来越大,电池也越做越大,电池容量超过2400毫安时,张加亮意识到快充电速度成为一个大屏时代的硬需求,他找到小伟等几个同事,工作之余摸索着干。“闪充项目前70%跑得都是业余兴趣小组的形式。”张加亮说。

做硬件产品离不开供应链支持,需要做样品,张加亮只得去供应商那里刷脸寻求支持。供应商心里雪亮,对张加亮的要求,“好的,我们可以陪你玩玩。”但是答应过后却经常敷衍拖时间。有一次气不过,张加亮向一家供应商老板拍了桌子,摔了手机。

张加亮为充电适配器端选定仙童(Fairchild)的控制芯片,那粒芯片本是为给三星定制,张加亮向仙童申请样片时,颇费周折。最后样片到手,调试出现一些问题,喊仙童的人过来沟通。对方工程师左推右推,最后勉强去到OPPO的研发中心,问,你们干啥用?做快充;多大电流?5安培;切,别人3安培都没搞定!随后一转身找不到人了。张加亮打电话问了才知道,对方已经离开了。

痛苦进行时

张加亮带着三个伙伴,低效率地摸索着。这个阶段一直持续到2013年年中。既然不是正式项目,OPPO早期实验室和工具相对紧俏。张加亮和小伟有时为了方便,很多事情自己解决,花点钱能搞定的,就自己掏。

一个1万块的万用表,一台数字示波器近20多万,自己掏钱扛了回来。张加亮在公司宿舍本来就积累了很多东西,搭了一个满足折腾的实验室,周六日有时喊团队到他宿舍继续研发。

小伟属于张加亮喜欢的爱折腾、能鼓捣的类型,也买一些红外温枪、电流钳之类的工具,小的就几百块钱,大的近万块。为什么自己买工具?“像一个资深厨师,收藏一两把趁手的菜刀太正常了。”张加亮说,“要么你没出师。”

物质上清苦是其次,精神层面不理解更难受。“其他人不理解,觉得不可思议。”张加亮说。在做一些演示样品时,供应商不能按时交付,声称生产线上没有工人干活。张加亮和小伟,上车间插件填工位。张加亮安慰小伟,“没关系,累不死,把样品赶出来再说。你给他较劲,骂他有用吗?”

样品出来后,张加亮给老板们演示完,获得初步认可,算是结束了70%业余研究工作。这是闪充项目经过的第一个历程。

张加亮和小伟后来才意识到,他们主推闪充功能,用于手机上,打破了OPPO内部一个惯例。至少在2012、2013年的时候,OPPO体系内是产品经理定义产品,让开发去实现的。只有闪充反过来了,先做出闪充,再去找产品经理,自然遇到的阻力要更大。尽管张加亮自2004年加入OPPO,参与了很多项目,包括OPPO超薄的Finder手机电源部分,有一些威望,但推动仍然困难重重。

内部一些人辩论闪充,“苹果不干,三星不干,华为不干,我们为什么要干?”从公司规模和实力来说,当时OPPO远不及这些巨头。”

第二种反对声音认为,“高通和MTK都做高压快充,同时具备上游芯片支持,可以和友商兼容。为什么现成的方案不用,一定要自己搞?”这些反对声音让张加亮接受不了,私下说,哪怕最终离职,也要把闪充做出来。

张加亮有一些独特习惯,喜欢开着车瞎逛思考问题,或者骑着自行车环松山湖,那段时间他没少骑车、开车,不希望有伴、被干扰。

当时是最辛苦阶段,技术方案大体上有了雏形,剩下细节需要完善。张加亮向研发负责人详细讲解了自己的方案,认定高压快充方案会产生电量耗损,受物理定律制约,产生热量,必然产生安全隐患。

所以需要做低压大电流方案,用一个智能充电头先行降电压,再向手机充电。电流量过大,可以通过加粗专门的充电线解决。与手机接触时,要用特殊的7针(pin)接头,其中4根针用于充电(高压快充是2针用于充电),另外3根针用于检测、判断数据。

其中,充电头(适配器)是一个关键,不能做得太复杂,成本会太高。没有现成方案,他软硬兼施,用一颗通用的DSP做原型,先用C写代码,发现效率太低,满足不了要求,改用汇编语言重写,用软件来跑闭环,各种状态机进去之后,能在10毫秒内闭环,电压环是内环,电流环是外环,已经可以满足应用需求。

实际上,这是世界上第一颗智能充电头原型。它还有一个好处,把很多发热在充电头端解决,不带入手机之中。而高压方案则是在手机处理器芯片中实现电流检测、控制。

满足用户需求,节省充电时间,极大改善用户体验且拥有独家技术门槛,符合自身企业理念,事关重大,向老板曾元清单独汇报进展时,花了一个上午,最后快到1点,拖到吃饭的地方,继续追问,“一定要思考清楚,咱们这个是不是最优方案?”50多岁的曾元清是OPPO研发、技术方面权威,小伟深深折服于他,“他不仅能理解你讲的方案,而且能想到这个方案可能的不利面。”

OPPO管理层正式放行张加亮闪充方案之前,进行了严苛“过审”。“一群老板很直白的问我,我结巴了,”张加亮真的不知道如何回答,才能让领导们完全放心,被逼急了,说,“友商的工程师,也是从社会上招的自然人,不是从天上招的神仙,他们努力程度不见得比我们多。”

最终管理层放行闪充,同意其在Find 7项目上选配。由此,闪充项目浮出水面,进入第二个历程。

大反转

最困难时候,张加亮一直认为,如果别人质疑,证明自己努力程度还不够。

内部不同部门之间需要说服。当时有一个插曲,立项后,手机端软件需要其它相应团队进来配合。软件团队提出手机里面为了闪充,没必要单独再放一个微控制芯片(MCU)来管控电源,而是直接放入基带处理器(AP)里省事。张加亮早就考虑过。他说,手机处理器AP有可能卡顿、挂掉,会造成状态失控。坚持使用独立的MCU来做充电管理,需要非常耐心的举证、解说。

小伟、田晨等人佩服张加亮进取心,作为OPPO工作十余年的老员工,他本不必逆势而为。小伟还多了一种感受,“做快充的过程挺顺,我只是做开发,更多来自上层和其它部门的压力都是亮仔承担,他把我保护得挺好的,真的不觉得有什么压力。”而亮仔,是团队内兄弟对他的习惯称呼。

张加亮一直以自己对研发的理解来推进团队工作,进入Find 7项目选配之后,团队人员增加了几名,他还是有意营造一种小气候,在他的团队里没有KPI,不开例会,分配工作时内恰到好处,适合人干适合的事,压力调控在恰到好处。也会通宵加班,为了提神,搞气氛,张加亮半夜会差使老婆送夜宵到公司门口,打包烧烤,买烧鸡、送啤酒。

创意工作急不得,解决Bug有时也急不得。史上最长一次加班,原因居然是单精度、双精度的超级低级的错误,很隐蔽,就是一个常量定义错了,搞的很累,这事情有点滑稽。有时也像猜谜,把字母代入字母表,倒退一步,可以获得更多线索。

到2014年2月,离Find 7正式发布尚有一个月,项目经理跑过来对小伟说,“小伟,好好干。从目前反馈来看,闪充带来的用户体验可能是超乎我们一开始的理解。”第二天,老板陈明永说要把闪充做成Find 7标配。

选配量小,手机可以先上市,后面再跟上,时间较宽裕。但是标配不能延期,当时尚处于实验期,拥有一票否决权的品质部还没有过审。“第一次听到这个消息不是兴奋,而是压力好大。”小伟回忆,上市前最后一个月干得非常累。

这进入闪充第三个历程。等到最终品质部觉得OK,放行,OPPO采购人员直接把一个260K的订单抛给了仙童。张加亮至今还记的那位工程师反应:傻眼了。那颗芯片本为三星定制,因三星研发进度问题,暂无量产计划,没有多少备货,短时根本无法满足这么大的订单。而这,距上次工程师来OPPO却不辞而别才过三四个月时间。随后,美国总部的VP直接过问此事,飞到OPPO访问,邀请张加亮去到美国总部交流。

公司内部正式立项后,更多资源进来,实验室安排优先供应闪充团队,资金投入增大量级。仅找日本JAE公司新开一个模,要130万美元。张加亮角色也发生了相应变化,从闪充技术总设计师变成事实上的快充项目经理。

内部采购部一直有人抱怨张加亮的闪充方案充电头要单做,充电线比别人粗,电池要用最好的ATL,增加了诸多成本。这种声音直至三星Note 7电池自燃事件爆发,“外界帮忙把这些声音干掉了。”小伟说。张加亮的理解是,“再贵也不能省,烧掉用户房子。”

复制“闪充之父”张加亮

闪充技术影响力巨大,张加亮在业内已被称为闪充之父。OPPO想要更多技术创新,张加亮自然成为一个样板。

复制张加亮容易吗?我问闪充团队成员田晨。“不容易,需要一个纯粹的心态,他没有利益导向,而是纯用户导向——他最近才想起来买房子。”田晨想了一会儿回答。

业绩有目共睹,张加亮本可以“学而优则仕”,弄个一官半职,但他对此兴趣不大,至今头衔仍然是基带工程师。为什么?我问张加亮,他说,“管理要牵扯很多精力,我现在想说哪些不对也可以。”

我们的会谈是在OPPO东莞工业园办公楼的一个会议室。甫一落坐,头发、眉毛一样乌黑的张加亮即对桌子上我们摆放的Sony录音笔发生兴趣,“这东西不错,专业。”Sony这款录音笔顶端有两个大直径定向麦克风,录音清晰,很多人买去是为听歌用,京东售价4399元。我做记者十多年,从来没见过记者用此录音笔,他却能认识。

我将话题引向他手左手腕上的一块墨绿色手表。既然爱折腾,想来所穿所戴皆有出处,果不其然。

“这表确实是最新的。”张加亮说。第一,光动能,不需要上发条、换电池。第二,通过GPS自动校时。第三,也是张加亮最看中的技术含量。这块17000元的卡西欧旗舰手表,表面上有一圈新型钢材料,硬度提升了4倍。虽然是全金属材料,里面做一个接收线圈,克服了金属屏蔽信号的挑战。戴上手表的第二天,他甩胳膊时,不小心将表碰到了墙角贴的瓷砖,正在心疼之际,抬手发现手表没有划痕,瓷砖被打掉一块。

在张加亮看来,对新材料、新产品的理解和积累,指不定某一天会成为产品创新中的灵光闪现。在超级闪充研发过程中,电池方案最终选择了双电芯串联方案,这一想法即来自于对笔记本电脑电池方案的拆解,而现在火爆的电动汽车Tesla,同样是通过小电池串联获得动力与安全的平衡。

张加亮团队成员几乎都能讲出他的折腾事迹。铱星电话张加亮有两部。他带着队员自驾去西藏,并采购高端对讲机和户外设备。有一次,为了研究无线快充,增加团队成员对电波的切实感受,张加亮作为持有《无线电业余电台证》的爱好者,他将自己的一个环形天线100瓦功率电台带到办公室,接通电源开机的一瞬间,强大的电波使全办公室电脑屏幕开始闪烁,所有的鼠标和键盘功能都失效。

从闪充团队运作中,OPPO有意识地积累、营造一种宽容文化氛围,鼓励创新,并且不断投入进去,想找到一种有效机制,将优秀创新人才培养、选拔出来。

后来转去一加手机的小伟认为,OPPO一直快速变通,并且有技术底蕴。“你把时间轴拉长了看就明白,如果高价低配靠打广告忽悠,OPPO能走到今天?”只是OPPO没有对外宣传,觉得不值得宣传,认为给用户提供切实好用的产品就好了。

他认为,如果不是闪充,还会有其它的技术冒出来,比如5倍无损变焦,N系列的翻转镜头,或者最近出来的Find X升降式结构和全面屏。“只不过,闪充太过耀眼。”配上后来的“充电5分钟,通话2小时”广告语,叠加充电快的体验,互相激励,最终形成一股抬升OPPO体量的巨大势能。

2015年,OPPO把原先分散在产品研发团队里的技术预演团队打包成了一个达芬奇实验室。

田晨告诉我达芬奇实验室是按照闪充团队衍化而来。达芬奇实验室内分影像、闪充、新材料和结构等小团队,做前沿技术的探索和研究。一位OPPO老员工对我说,“技术未来如何演进,老板也没有看得十分清楚,但是知道要创新。”2018年,进一步升级为OPPO研究院,张加亮老上司刘畅成为院长。研究院有人找张加亮聊过,看能否把闪充团队(现在叫电离层实验室)的工作风格,全面推广。

按照曾元清和技术军师King的理解,OPPO需要一个技术货架,要造军火库,“打仗,不要求把军火库都搬出去,但要提前准备好,一定要能选到合意的武器。”

超级闪充和新挑战

OPPO沉寂4年之后,再次推出旗舰机Find X,高配版上搭载的闪充升级版超级闪充(SuperVOOC),采用业界首创的串联双电芯,3400毫安时电池35分钟充满,4000毫安时电池加5分钟。这是VOOC闪充的一次升级,充电体验再次得以跃升。

串联双电芯要求两块电池充放电速度一样,所以电池出厂时要做配对,要求物理特性一致。同时,因为超级闪充电压为10伏特,同原先的闪充5伏特要兼容,需要重新定制一块智能控制芯片。在50W之外,张加亮还尝试过100W大功率,考虑过各种可能。

类似很多挑战性工作,在张加亮带领下逐个完成。39度发现超级闪充研发进度没有赶上Find X所定的发布节奏,原先不打算用在Find X上。后来曾元清拍板,将超级闪充作为一大特色放进Find X时,追物料订单需要流程时间,这才有了后来Find X标准版 6月发布,超闪版8月13日发售的局面。

问题是怎么让偶发性的技术创新常态化。张加亮与大学交流时,调侃他们做的都是“三品”,第一个新品,确实很前卫,第二是样品,最后有可能是废品。新技术应用要解决工业化量产的问题,当前谁也没有办法批量化创新,创新本身就不可能复制。

张加亮有一次对King说,我要检讨自己,以前条件差做得这么好,现在条件好了,反而现在不容易做出来东西,不成比例了。

但是,这位70后放弃国营单位安乐窝,漠视房产利益诱惑,将人生幼时产生的兴趣与行业大需求结合,和OPPO一起闯过产业、品牌升级大关,无意中率先完成时代课题。放在东莞加工业背景下来看,一位东莞科技行业官员告诉《深网》,他近五年工作精华总结发现,高新产业内发展好的公司已经闯出一条明确的路径,先通过集成,加快资金回流,迅速做大规模,了解市场需求之后,为核心技术研发指明方向,反哺研发,最终完成一两项核心技术突破,从而掌握议价权、定价权。

眼下智能手机热点技术竞争,从5G通讯、人工智能,到折叠柔性屏,无一不是难啃骨头。自古打江山容易守江山难,在世界前五手机厂商位置上,每前进一步,难度都不比走到当前位置难度小。如今走到苹果、三星和华为面前,转身退去已无可能,OPPO要面对持久攻坚战。

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