为了解决电池续航能力这个“全民痛点”,大神们都想了哪些狠招儿

【IT时代网、IT时代周刊编者按】移动设备,尤其是手机电池的续航能力一直没有得到完美解决。有一个段子,说某人以前每当手机电量到了80%的时候,就会赶紧给手机充电;后来有了充电宝,这时候当充电宝还有80%的时候,就赶紧要给充电宝充电了。看来,这电池续航真的是个让人烦恼的问题。那么科技界当然没有无视这个问题,看看这篇文章介绍的为解决这一难题当前的各种招儿和未来的新想法。


包括手机在内的移动设备的电池续航的问题说了不是一天两天了,但至今似乎都没有什么改变。

日常里看,糟糕的电池续航让你我的手机始终处在一天一充电的状态下,试想就在五六年前那个诺基亚的年代里,电池续航都还是论周算的。而要是哪天早上出门没带上移动电源,那下午回家的路上基本就废了。

理论上说,在消费电子技术领域,电池是最不听摩尔定律的一项技术。前者认为,当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,每隔18至24个月会增加1倍,性能也将提升1倍。而在手机处理器、显示屏、摄像头及各种通讯模块高速发展的时候,电池技术却始终停滞不前。

的确,从镍镉到镍氢再到锂电池,由于在高密度、高效能的储能介质上进展缓慢,电池的革命因此正在遭遇瓶颈——这也是为什么摩尔定律不适合考量电池技术发展的根本原因。可是,既然是个“全民痛点”,你好歹也得给人点希望不是?今日,智东西(公众号:zhidxcom)便来盘点下补齐电池这块短板,当前的各种招儿和未来的新想法。


目前,除控制其他硬件能耗和从软件层面上加入省电模式外,在各大手机厂商拿出的解决方案大致有3个:

1. 电池扩容

在电池技术尚缺乏革命性突破的情况下,扩大电池容量成为了不少手机厂商的首要选项。

不同于iPhone 6的1810mAh和iPhone 6 Plus的2915mAh,Android阵营采用3000mAh及以上的大容量电池已成为常态。华为Mate 7的4100mAh,nubia X6的4250mAh,华为荣耀7英寸平板手机X2的5000mAh;而金立在6月10日发布的M5,则将电池容量直接加成到了6020mAh,官方称重度用户可连续使用两天。实际上,在谷歌为Android 5.0系统大幅优化了续航能力后,电池依旧是功能愈加强大的手机最致命的软肋。

但是,单纯为电池扩容也会带来显而易见的问题。受困于物理结构,更大的容量意味着电池将占用更大的物理空间,增加产品的尺寸和机身厚度成为了手机厂商的必然选项。考虑到设计和实用性的要素,电池扩容依然会有一个瓶颈。

2. 快充技术

当电池容量越来越大时,过长的充电时间也就成为了一个巨大的问题。

就在上周,魅族在发布MX5的同时推出了其mCharge快充技术。通过专用充电器,其可实现9V的高压输入。根据魅族官方提供的数据,对于搭载3150mAh电池的MX5,这一技术可使其在10分钟充满电池的25%,40分钟充满60%。而在5月,OPPO也借新旗舰R7发布了自己的快充方案,据称可实现“充电5分钟通话2小时”。

目前,手机电池的快充技术普遍采用高通的Quick Charge 2.0标准(有测试表明魅族的mCharge同样支持),其最大的优势是可在不改变MicroUSB充电接口的前提下,将最大充电电流提升至3A,同时直接兼容高通自家芯片。目前,三星、摩托罗拉、HTC、索尼及小米等手机厂商的部分机型均已支持该技术。

此外,高通的死对头联发科也发布了自己的Pump Express Plus快充技术。而苹果也申请了20V快充技术专利,有消息称其很有可能应用于9月发布的iPhone 6s中。

不过,快充技术解决的是一个辅助方案,并未解决户外活动时电池消耗的问题。

3. 回归可拆卸电池

跟随着早先iPhone的步伐,近几年几乎所有的手机厂商均将电池做成了不可拆卸的设计,越高端越如此。而如今,风向似乎有逆转的趋势。

今年4月底,LG发布的新一代旗舰G4便采用了可拆卸的电池设计,用户可以在其3000mAh的电池耗尽后直接更换备用电池。与之类似的,还有此前推出的LG G4、三星Galaxy S5和Note 4。当然,在千元机市场,可拆卸电池始终是很多手机厂商的选择。

这是一个省事儿的笨方法,但看似实用却在实际过程中有很多的不便——尤其是在这个充电宝随身带的时代,用户忘记携带一块备用电池的几率要远远高于忘记移动电源。


基于此,手机厂商的确改善了一些由电池续航所带来的负面影响。但智东西(公众号:zhidxcom)认为,从技术的角度上看,这些治标不治本的方案并没有太多卵用。

好在,近期一些新的电池技术的出现正在进一步改善这一尴尬的现状,虽然看起来仍然离实现有点遥远:

1. 自主充电技术

不少人都知道西铁城的光动能手表,依靠石英振荡器高而稳定的振荡频率,其可以不借助电池而仅依靠光能运转。那么,随身不离手的手机为什么不能借鉴这一技术“自己为自己供电”呢?当然,与手表相比,手机需要的电量就不是一颗小小的石英振荡器能够提供的了。

近日,来自军事设备制造领域的Motionetics公司提出了这样一个解决方案——动能充电技术。用户只需要将手机随身携带,利用其不断的“震动”,即可转换为电能为手机充电。据称,这项技术已经应用于美国国防部的一些项目中,但何时进入商用还不得而知。

相类似,澳大利亚皇家墨尔本理工学院也曾提出过自主充电的解决方案。其试图通过向触摸屏植入压电薄膜,从而将用户在触控屏幕或打字时所产生的能量转化为电能。据称,这项技术很适合在曲面屏幕上应用,而随着柔性屏幕的发展其很有可能也将迎来用武之地。

2. 新型燃料电池

目前,大部分消费电子类产品主要使用锂电池供电,而一种氢燃料电池的出现似乎正在打破前者的垄断——这种技术利用氢作为燃料,利用电解水的逆反应产生电能。

实际上,其并非是一种多新的技术。此前,其已广泛的应用于航空航天和新能源汽车领域。但是,最近美国一款名为Upp的氢燃料移动电源的上市为将这项技术引入智能手机带来了可能性。


据悉,这款售价199美元(约合人民币1200元)的移动电源使用内置25000mAh的燃料盒,转换装置可将其中的氢气转换为电力和水蒸气,而1个燃料盒可完成3次左右的充电操作。不过,目前其最大的瓶颈在于用户需要到自助装置中自行更换燃料盒,同时成本不菲。

而对于未来可能应用于手机上这种可能性来说,其面临的问题还有过大的尺寸。

当然,除此之外还有人提出利用太阳能。但想想北方持续的雾霾天和南方随时随地的雷阵雨吧,在当前的技术条件下,其欠佳的转化率和糟糕的稳定性估计会比提高续航本身更让人抓狂。

此外,更超前的方案还有核能——利用氚为原材料,几厘米大小的电池可为手机持续供电20年,据说其已经被应用于军事领域的小型设备上。诚然,这个很碉堡,但靠不靠谱另说。


电池技术亟需突破已成为业界的共识,但解决的路径却似乎仍然没有一个定论。

扩容也好,快充也罢,就主流的锂电池而言,只要其本身的物理结构未变,就很难产生质的飞跃。而对于自主充电、燃料电池等新想法来说,尽管其为电池技术的发展提供了一个新方向,但远水难解近渴,在短期内仍然难以对手机电池产生革命性的的影响。

不过,在智东西(公众号:zhidxcom)看来,一条“曲线救国”的方式似乎可以对此产生积极的作用——随着智能硬件尤其是可穿戴设备的发展,智能手机的一些功能将有可能被分散到上述设备当中,从而间接减少手机对于能耗的需求。例如,利用Apple Watch接听电话,借助Google Glass实现导航。毕竟,当前手机最大的耗电源仍然是其巨大的屏幕。

但是话又说回来,目前制约可穿戴设备发展的最大阻碍也是电池,所以归根结底还是不争气的电池的问题。而实际上,其比手机更有改进这项技术的动力。所以,我们仍然有理由保持乐观,产品和市场需求的重压之下,也许电池的革命并不会太远。

【IT时代网、IT时代周刊编后】看来看去,目前能想到的这几个方法都不能真正解决这个全民痛点啊。不过也不用担心,科技的发展有时候需要一次偶然事件,说不定未来的哪一天这个偶然就会出现,然后将带动整个电池的革命。我们盼望着那一天的早日到来吧。【责任编辑/王起】

来源:智东西

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