【IT時代網、IT時代周刊編者按】移動設備,尤其是手機電池的續航能力一直沒有得到完美解決。有一個段子,說某人以前每當手機電量到了80%的時候,就會趕緊給手機充電;后來有了充電寶,這時候當充電寶還有80%的時候,就趕緊要給充電寶充電了。看來,這電池續航真的是個讓人煩惱的問題。那么科技界當然沒有無視這個問題,看看這篇文章介紹的為解決這一難題當前的各種招兒和未來的新想法。
包括手機在內的移動設備的電池續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,糟糕的電池續航讓你我的手機始終處在一天一充電的狀態下,試想就在五六年前那個諾基亞的年代里,電池續航都還是論周算的。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,在消費電子技術領域,電池是最不聽摩爾定律的一項技術。前者認為,當價格不變時,集成電路上可容納的元器件的數目,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展的時候,電池技術卻始終停滯不前。
的確,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發展的根本原因。可是,既然是個“全民痛點”,你好歹也得給人點希望不是?今日,智東西(公眾號:zhidxcom)便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。
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iPhone 6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。華為Mate 7的4100mAh,nubia X6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使用兩天。實際上,在谷歌為Android 5.0系統大幅優化了續航能力后,電池依舊是功能愈加強大的手機最致命的軟肋。
但是,單純為電池擴容也會帶來顯而易見的問題。受困于物理結構,更大的容量意味著電池將占用更大的物理空間,增加產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
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,魅族在發布MX5的同時推出了其mCharge快充技術。通過專用充電器,其可實現9V的高壓輸入。根據魅族官方提供的數據,對于搭載3150mAh電池的MX5,這一技術可使其在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發布了自己的快充方案,據稱可實現“充電5分鐘通話2小時”。
目前,手機電池的快充技術普遍采用高通的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。
此外,高通的死對頭聯發科也發布了自己的Pump Express Plus快充技術。而蘋果也申請了20V快充技術專利,有消息稱其很有可能應用于9月發布的iPhone 6s中。
不過,快充技術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計,越高端越如此。而如今,風向似乎有逆轉的趨勢。
今年4月底,LG發布的新一代旗艦G4便采用了可拆卸的電池設計,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LG G4、三星Galaxy S5和Note 4。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航所帶來的負面影響。但智東西(公眾號:zhidxcom)認為,從技術的角度上看,這些治標不治本的方案并沒有太多卵用。
好在,近期一些新的電池技術的出現正在進一步改善這一尷尬的現狀,雖然看起來仍然離實現有點遙遠:
1. 自主充電技術
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定的振蕩頻率,其可以不借助電池而僅依靠光能運轉。那么,隨身不離手的手機為什么不能借鑒這一技術“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,來自軍事設備制造領域的Motionetics公司提出了這樣一個解決方案——動能充電技術。用戶只需要將手機隨身攜帶,利用其不斷的“震動”,即可轉換為電能為手機充電。據稱,這項技術已經應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生的能量轉化為電能。據稱,這項技術很適合在曲面屏幕上應用,而隨著柔性屏幕的發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品主要使用鋰電池供電,而一種氫燃料電池的出現似乎正在打破前者的壟斷——這種技術利用氫作為燃料,利用電解水的逆反應產生電能。
實際上,其并非是一種多新的技術。此前,其已廣泛的應用于航空航天和新能源汽車領域。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引入智能手機帶來了可能性。
據悉,這款售價199美元(約合人民幣1200元)的移動電源使用內置25000mAh的燃料盒,轉換裝置可將其中的氫氣轉換為電力和水蒸氣,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。但想想北方持續的霧霾天和南方隨時隨地的雷陣雨吧,在當前的技術條件下,其欠佳的轉化率和糟糕的穩定性估計會比提高續航本身更讓人抓狂。
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供電20年,據說其已經被應用于軍事領域的小型設備上。誠然,這個很碉堡,但靠不靠譜另說。
電池技術亟需突破已成為業界的共識,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構未變,就很難產生質的飛躍。而對于自主充電、燃料電池等新想法來說,盡管其為電池技術的發展提供了一個新方向,但遠水難解近渴,在短期內仍然難以對手機電池產生革命性的的影響。
不過,在智東西(公眾號:zhidxcom)看來,一條“曲線救國”的方式似乎可以對此產生積極的作用——隨著智能硬件尤其是可穿戴設備的發展,智能手機的一些功能將有可能被分散到上述設備當中,從而間接減少手機對于能耗的需求。例如,利用Apple Watch接聽電話,借助Google Glass實現導航。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,目前制約可穿戴設備發展的最大阻礙也是電池,所以歸根結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的動力。所以,我們仍然有理由保持樂觀,產品和市場需求的重壓之下,也許電池的革命并不會太遠。
【IT時代網、IT時代周刊編后】看來看去,目前能想到的這幾個方法都不能真正解決這個全民痛點啊。不過也不用擔心,科技的發展有時候需要一次偶然事件,說不定未來的哪一天這個偶然就會出現,然后將帶動整個電池的革命。我們盼望著那一天的早日到來吧。【責任編輯/王起】
來源:智東西
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小何
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