從鎳鎘到鎳氫再到鋰電池,,由于在高密度、高效能的儲能介質(zhì)上進展緩慢,,電池的革命因此正在遭遇瓶頸——這也是為什么摩爾定律不適合考量電池技術(shù)發(fā)展的根本原因,。可是,,既然是個“全民痛點”,,你好歹也得給人點希望不是?現(xiàn)在,我們來盤點下補齊電池這塊短板,,當前的各種招兒和未來的新想法,。
包括手機在內(nèi)的移動設(shè)備的電池續(xù)航的問題說了不是一天兩天了,但至今似乎都沒有什么改變,。
日常里看,,糟糕的電池續(xù)航讓你我的手機始終處在一天一充電的狀態(tài)下,試想就在五六年前那個諾基亞的年代里,,電池續(xù)航都還是論周算的,。而要是哪天早上出門沒帶上移動電源,那下午回家的路上基本就廢了,。
理論上說,,在消費電子技術(shù)領(lǐng)域,電池是最不聽摩爾定律的一項技術(shù),。前者認為,,當價格不變時,集成電路上可容納的元器件的數(shù)目,,每隔18至24個月會增加1倍,,性能也將提升1倍。而在手機處理器,、顯示屏,、攝像頭及各種通訊模塊高速發(fā)展的時候,電池技術(shù)卻始終停滯不前,。
目前,,除控制其他硬件能耗和從軟件層面上加入省電模式外,在各大手機廠商拿出的解決方案大致有3個:
1.電池擴容
在電池技術(shù)尚缺乏革命性突破的情況下,,擴大電池容量成為了不少手機廠商的首要選項,。
不同于iPhone6的1810mAh和iPhone 6 Plus的2915mAh,Android陣營采用3000mAh及以上的大容量電池已成為常態(tài),。華為Mate7的4100mAh,,nubiaX6的4250mAh,華為榮耀7英寸平板手機X2的5000mAh,;而金立在6月10日發(fā)布的M5,,則將電池容量直接加成到了6020mAh,官方稱重度用戶可連續(xù)使用兩天,。實際上,,在谷歌為Android5.0系統(tǒng)大幅優(yōu)化了續(xù)航能力后,電池依舊是功能愈加強大的手機最致命的軟肋,。
但是,,單純?yōu)殡姵財U容也會帶來顯而易見的問題,。受困于物理結(jié)構(gòu),更大的容量意味著電池將占用更大的物理空間,,增加產(chǎn)品的尺寸和機身厚度成為了手機廠商的必然選項,。考慮到設(shè)計和實用性的要素,,電池擴容依然會有一個瓶頸,。
2.快充技術(shù)
當電池容量越來越大時,過長的充電時間也就成為了一個巨大的問題,。
就在上周,,魅族在發(fā)布MX5的同時推出了其mCharge快充技術(shù),。通過專用充電器,,其可實現(xiàn)9V的高壓輸入。根據(jù)魅族官方提供的數(shù)據(jù),,對于搭載3150mAh電池的MX5,,這一技術(shù)可使其在10分鐘充滿電池的25%,40分鐘充滿60%,。而在5月,,OPPO也借新旗艦R7發(fā)布了自己的快充方案,據(jù)稱可實現(xiàn)“充電5分鐘通話2小時”,。
目前,,手機電池的快充技術(shù)普遍采用高通的Quick Charge 2.0標準(有測試表明魅族的mCharge同樣支持),其最大的優(yōu)勢是可在不改變MicroUSB充電接口的前提下,,將最大充電電流提升至3A,,同時直接兼容高通自家芯片。目前,,三星,、摩托羅拉、HTC,、索尼及小米等手機廠商的部分機型均已支持該技術(shù),。
此外,高通的死對頭聯(lián)發(fā)科也發(fā)布了自己的Pump Express Plus快充技術(shù),。而蘋果也申請了20V快充技術(shù)專利,,有消息稱其很有可能應(yīng)用于9月發(fā)布的iPhone6s中。
不過,,快充技術(shù)解決的是一個輔助方案,,并未解決戶外活動時電池消耗的問題。
3.回歸可拆卸電池
跟隨著早先iPhone的步伐,,近幾年幾乎所有的手機廠商均將電池做成了不可拆卸的設(shè)計,,越高端越如此,。而如今,風(fēng)向似乎有逆轉(zhuǎn)的趨勢,。
今年4月底,,LG發(fā)布的新一代旗艦G4便采用了可拆卸的電池設(shè)計,用戶可以在其3000mAh的電池耗盡后直接更換備用電池,。與之類似的,,還有此前推出的LGG4、三星GalaxyS5和Note4,。當然,,在千元機市場,可拆卸電池始終是很多手機廠商的選擇,。
這是一個省事兒的笨方法,,但看似實用卻在實際過程中有很多的不便——尤其是在這個充電寶隨身帶的時代,用戶忘記攜帶一塊備用電池的幾率要遠遠高于忘記移動電源,。
基于此,,手機廠商的確改善了一些由電池續(xù)航所帶來的負面影響。但智東西認為,,從技術(shù)的角度上看,,這些治標不治本的方案并沒有太多卵用。
1.自主充電技術(shù)
不少人都知道西鐵城的光動能手表,,依靠石英振蕩器高而穩(wěn)定的振蕩頻率,,其可以不借助電池而僅依靠光能運轉(zhuǎn)。那么,,隨身不離手的手機為什么不能借鑒這一技術(shù)“自己為自己供電”呢,?當然,與手表相比,,手機需要的電量就不是一顆小小的石英振蕩器能夠提供的了,。
近日,來自軍事設(shè)備制造領(lǐng)域的Motionetics公司提出了這樣一個解決方案——動能充電技術(shù),。用戶只需要將手機隨身攜帶,,利用其不斷的“震動”,即可轉(zhuǎn)換為電能為手機充電,。據(jù)稱,,這項技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于美國國防部的一些項目中,但何時進入商用還不得而知,。
相類似,,澳大利亞皇家墨爾本理工學(xué)院也曾提出過自主充電的解決方案。其試圖通過向觸摸屏植入壓電薄膜,,從而將用戶在觸控屏幕或打字時所產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能,。據(jù)稱,,這項技術(shù)很適合在曲面屏幕上應(yīng)用,而隨著柔性屏幕的發(fā)展其很有可能也將迎來用武之地,。
2.新型燃料電池
目前,,大部分消費電子類產(chǎn)品主要使用鋰電池供電,而一種氫燃料電池的出現(xiàn)似乎正在打破前者的壟斷——這種技術(shù)利用氫作為燃料,,利用電解水的逆反應(yīng)產(chǎn)生電能,。
實際上,其并非是一種多新的技術(shù),。此前,,其已廣泛的應(yīng)用于航空航天和新能源汽車領(lǐng)域。但是,,最近美國一款名為Upp的氫燃料移動電源的上市為將這項技術(shù)引入智能手機帶來了可能性,。
據(jù)悉,這款售價199美元(約合人民幣1200元)的移動電源使用內(nèi)置25000mAh的燃料盒,,轉(zhuǎn)換裝置可將其中的氫氣轉(zhuǎn)換為電力和水蒸氣,,而1個燃料盒可完成3次左右的充電操作,。不過,,目前其最大的瓶頸在于用戶需要到自助裝置中自行更換燃料盒,同時成本不菲,。
而對于未來可能應(yīng)用于手機上這種可能性來說,,其面臨的問題還有過大的尺寸。
當然,,除此之外還有人提出利用太陽能,。但想想北方持續(xù)的霧霾天和南方隨時隨地的雷陣雨吧,在當前的技術(shù)條件下,,其欠佳的轉(zhuǎn)化率和糟糕的穩(wěn)定性估計會比提高續(xù)航本身更讓人抓狂,。
此外,更超前的方案還有核能——利用氚為原材料,,幾厘米大小的電池可為手機持續(xù)供電20年,,據(jù)說其已經(jīng)被應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的小型設(shè)備上。誠然,,這個很碉堡,,但靠不靠譜另說。
電池技術(shù)亟需突破已成為業(yè)界的共識,,但解決的路徑卻似乎仍然沒有一個定論,。
擴容也好,快充也罷,,就主流的鋰電池而言,,只要其本身的物理結(jié)構(gòu)未變,,就很難產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。而對于自主充電,、燃料電池等新想法來說,,盡管其為電池技術(shù)的發(fā)展提供了一個新方向,但遠水難解近渴,,在短期內(nèi)仍然難以對手機電池產(chǎn)生革命性的的影響,。
不過,一條“曲線救國”的方式似乎可以對此產(chǎn)生積極的作用——隨著智能硬件尤其是可穿戴設(shè)備的發(fā)展,,智能手機的一些功能將有可能被分散到上述設(shè)備當中,,從而間接減少手機對于能耗的需求。例如,,利用AppleWatch接聽電話,,借助GoogleGlass實現(xiàn)導(dǎo)航。畢竟,,當前手機最大的耗電源仍然是其巨大的屏幕,。
但是話又說回來,目前制約可穿戴設(shè)備發(fā)展的最大阻礙也是電池,,所以歸根結(jié)底還是不爭氣的電池的問題,。而實際上,其比手機更有改進這項技術(shù)的動力,。所以,,我們?nèi)匀挥欣碛杀3謽酚^,產(chǎn)品和市場需求的重壓之下,,也許電池的革命并不會太遠,。