相信大家都有过这样的经历，就是用原装充电器和数据线把手机从10%充到100%可能不到1小时。但是换成第三方数据线后，手机充电速度变得很慢，甚至根本无法充电。很明显，这条第三方数据线与手机的充电需求不匹配，这就意味着你需要找出原来的数据线，或者使用另一条能够满足需求的数据线。很多用户对此有疑问。现在数据线的结构不都是统一的吗？既然物理结构相同，为什么会出现这样的兼容性问题？ 　　

　　

　　其实这个问题并不是数据线的物理结构造成的，更多的是数据线使用的材料造成的。众所周知，目前主流和高端手机使用的数据线基本都是通用的，并没有真正意义上的“专属数据线”。甚至像一加手机，想快充就必须用自己的数据线，仅限于快充握手。配合普通数据线使用时，基本的充电和数据传输功能不会受到影响。所以换成第三方数据线，充电速度明显变慢。排除“握手快充协议必须使用原线”的原因后，剩下的自然就是大家常说的“数据线质量”问题了。 　　

　　

　　不要小看这个“数据线质量”问题。事实上，当我们打开JD.COM或淘宝的页面时，我们可以看到，如果我们搜索“手机数据线”，我们可以看到类似的电线的价格从几美元到数百美元不等。显然不能用单纯的“品牌溢价”来解释，数据线的功能和充电效率才是最关键的因素。功能上的区别相信大家都能理解，比如USB 2.0线和USB 3.0/3.1线的区别，普通USB Type-C接口和雷电3接口的区别等等如何理解充电效率？这就是我们今天要讨论的关键。 　　

　　

　　

为什么压降对充电效率有明显影响？

　　

　　

　　在开始说这个充电效率之前，我们先来叫一个关键词“压降”。电压降是指导线两端的电压差。例如，如果一个5V的电源连接到导线的输入端，但在输出端只检测到4.8V的电压，那么这条导线的压降是0.2V那么压降是如何产生的呢？事实上，我们的数据线所用的材料虽然是良导体，但毕竟不是超导体，里面是有电阻的。所以当我们用数据线连接充电器和手机的时候，就相当于在电路中串联了一个电阻。充电电路形成后，数据线上会有电流。有了电阻和电流的存在，导线两端自然会产生电压，这个电压的值就是电压降。 　　

　　

　　支持5A电流的导线，通过3A电流时的压降只有0.3V，相当于0.9W损耗。 　　

　　

　　为什么压降是判断充电效率的关键词？那是因为在充电过程中，终端设备的输入电压是经过数据线“压降”处理的。举个简单的例子，当充电器输出电压为5V，充电回路电流为2A时，使用压降为0.2V的数据线，意味着终端设备输入电压为4.8V，总输入功率为9.6W；当使用压降为0.4V的数据线时，意味着终端设备的输入功率仅为2A*4.6V=9.2W，线材带来了额外的0.4W损耗。输入功率越低意味着充电速度越慢，这也是电线压降会影响充电效率的主要原因。 　　

　　

　　支持3A电流的导线，通过3A电流时的压降为0.6V，相当于损耗1.8W。 　　

　　

　　而且，以上往往只是理论计算。事实上，许多终端设备都有最低充电电压要求。举个例子，某个设备支持5v5%的充电电压，也就是4.75V到5.25V，当你在2A电流下使用压降为0.4V的导线时，很可能因为充电输入电压只有4.6V，你就不得不降低充电电流来降低压降，甚至直接停止充电，直到更换一根降低电压的数据线为止。理论上，在2A的电流下，当一条数据线的压降达到0.4V时，如果要使一条数据线的压降为0.25V，那么通过的电流必须降低到1.25A，此时终端设备的输入功率只相当于4.75V*1.25A5.94W，明显低于原来的理论值5V * 2A=10W。 　　

　　

　　

压降是什么引起的？线阻对压降的大小起决定性作用

　　

　　

　　既然「压降」对数据线的充电效率有明显的影响，那么数据线的哪种属性会对「压降」有明显的影响呢？其实根据压降的计算公式“电压=电流*电阻”就可以知道，导线的电阻会对压降产生明显的影响。导线的电阻就是我们常说的“导线电阻”。根据“电阻=电阻率*长度/截面积”的计算公式可知，在电缆材质相同的情况下，导线的电阻与长度成正比，与截面积成反比，所以缩短长度，增加截面积是降低电缆电阻最直接的方法。 　　

　　

　　直观来看，电流大的线(上)会比电流小的线(下)粗。 　　

　　

　　这也是为什么一些较长的数据线往往比较粗，因为它需要增加截面积来弥补长度带来的导线电阻。但是，这种方法会大大增加电线的成本，所以这些电线更长。 　　

也更粗数据线往往也会卖得更贵。不过也有部分产品在增加长度的同时并不改变线材的截面积，这样的数据线往往长度越长压降就越明显，当然我们并不是说这样的数据线不能使用，只是这样的线材充电效率确实会低一些。

　　

此外长度和截面积都相等线材也不见得线阻会相同，线材使用的是何种材料也是很关键的因素。目前数据线里面普遍都采用铜质线材，有部分高端产品可能会使用镀银线甚至是纯银线来降低线阻，但也有部分低端线材会采用铝材质，铝材质的导电率不差，但相比铜是要低很多。对于长度很短的数据线来说可能影响不大，例如长度仅10-15cm的产品，但是对于长度达到1米、1.5米甚至2米或以上的线材，铝材质带来的线阻影响就不可忽略了。

　　

以纯铜和纯铝来计算，后者的电阻率为前者的1.6倍，这就意味着在相同长度和相同截面积的情况下，后者带来的压降会是前者的1.6倍。我们此前曾经对苹果的MacBook Pro 16标配的充电数据线进行过测定，其线阻为0.125Ω，通过4.7A电流时产生的压降约为0.6V，相当于损失了2.82W能量。假如这条线从铜材质变为铝材质，那么理论上其线阻将变为0.200Ω，4.7A电流下的压降就变成0.94V，相当于损失了4.42W的能量。

　　

不同的输出功率会有不同的输出电压，电流的大小会被限制在一个合理的范围内，以降低线材上的能量损耗

　　

值得一提的是，目前仍然处于主流快充模式的“高压低电流”就是为了解决线材线压降引起的充电效率降低问题而开发的，同样是充电器输出18W功率，在5V环境下就相当于3.6A的电流，在一条线阻为0.1Ω的线材上是压降0.36V，既超出了±5%的要求，损耗的能量也高达1.3W；而对于9V环境来说的话就是2A电流，压降仅0.2V，相当于0.4W的功率损失，后者的功率损失还不到前者的三分之一。因此无论是目前主流的“高压低电流”模式还是逐步趋向统一PD充电协议，随着充电功率的提升，电压提升的幅度往往会比电流提升的幅度更大，这样既可以减少线材上的功率损失，同时也可以避免线材为了通过大电流而变得过于粗壮，不便于用户使用。

　　

当然数据线可不仅仅是用于充电，传输数据也是一个很重要的作用。但是相比于用于充电的线路，用于传输数据的线路对线材的要求可以说是相当低了，因为其上面所经过的电流是很小的，更多时候只是用来表达电平的高低，因此当我们剪开一条数据线后，就会看到其供电线路的线缆明显会比数据线路的线缆更粗。也正是因为这样，对于传输数据的线材，连接是否牢固会比线材是否够粗、电阻是否够低要更为重要。也正因为这样，现在大部分的第三方数据线都会强调自家产品的电流通过能力，数据传输能力更多地是以是否支持USB 3.0/3.1或者雷电3等来进行表示。

　　

如何选择一条好用的数据线？

那么我们该如何选择一条好用的数据线呢？对于用户来说，原装线材应该是首选的，因为原装线材即便在理论电气性能上没有第三方线材的好，但是在搭配自家设备使用时，肯定是不存在兼容性问题的，快充握手、数据传输与充电效率等都会有较好的保障，因为这些都已经由原厂经过了详细的测试验证；而对于第三方线材来说，高规格、大品牌仍然是一个相对安全的选择，而“一分钱一分货”也可以算是一个亘古不变的“真理”，毕竟一条售价仅为9.9元的“5A大电流USB 3.1 Type-C”线材，怎么看也不像是一个正常的存在。

　　

而比较硬核的玩家则可以通过市面上一些简单器材来对数据线进行测量，例如拿两个的USB电流表就可以快速测定数据线的压降和电流，从而推算出线材的线阻，并以此计算出其在不同电流下的压降值，即可判断出这条数据线是否适合大电流的环境。当然如果你只是想快速选择一条合适自己的数据线，你不妨按照“45W最低选3A、65W或以上最低选5A、大品牌、长度合适、价格合适”这5个要点来购买。当然你如果是真的不差钱，完全可以选择足够粗的银线来定制一条足够长的数据线，只是你真的需要这样的数据线吗？