手机快充的功率等于电压乘以电流。要实现100W以上的快充，如果使用单电芯（3.7V至4.4V），需要20A以上的电流，这对充电线、接口和手机内部电路都是巨大负担，且大电流会产生大量热量。双电芯串联方案将两颗电芯串联，总电压翻倍（约7.4V至8.8V），在相同功率下电流减半，从而降低了线路损耗和发热，是当前百瓦级快充的主流方案。
双电芯串联的核心挑战是充电和放电时的电压转换。充电时，充电器输出的电压（如20V）需要降压到双电芯的充电电压（约8.8V），同时为两颗电芯均衡充电。电荷泵（Charge Pump）是一种高效率的DC-DC转换器，它利用电容存储和转移能量，通过开关电容网络实现电压的升降压，转换效率可达百分之九十七以上，远高于传统Buck电路的百分之九十。电荷泵的原理是：先将电容并联充电到输入电压，然后切换为串联输出，使输出电压为输入的一半（或两倍），整个过程没有电感，体积小、效率高。
放电时，双电芯串联输出约7.4V至8.8V，而手机内部的芯片和电路通常工作在较低电压（如5V或3.3V），需要再次降压。一些手机采用双电荷泵架构：充电时一个电荷泵将20V降压到10V为双电芯充电，放电时另一个电荷泵将双电芯的8.8V降压到5V供系统使用。还有的方案在放电时将双电芯切换为并联模式（通过开关矩阵），输出4.4V，避免放电时的降压损耗，但这需要更复杂的电芯管理电路。
百瓦快充还需要多方面配合。充电头使用氮化镓（GaN）开关管，在高频下保持高效率，体积可以做得很小。充电线需要支持大电流（6A以上），内置E-Marker芯片标识电流能力。手机内部使用更粗的铜箔和多个并联的充电IC，分散热量。电池本身也需要改进：采用更薄的隔膜、更高的电解液电导率和新的正极材料，提高快充下的安全性和循环寿命。小米、iQOO、真我等品牌已推出200W以上的快充方案，充电时间缩短至10分钟以内。但快充也会加速电池老化，厂商通过智能充电算法（如夜间慢速充电、温度控制）来平衡速度与寿命。
