三星爆炸蘋果降頻,電池對手機的影響遠不止于此
初代 iPhone 非一體化結構,但電池已不可拆卸
自從初代 iPhone 發布后,電池就被封裝在了 手機 內部難見天日。這一設計逐漸普及至全行業,如今,若不是手機故障需要維修,機哥都不會有機會看到手機電池的真面目。
或許是手機電池被封禁多年心生怨氣,這兩年,它在手機行業霸主三星和 蘋果 身上,狠狠刷了兩次存在感。
2016年三星 Note7 電池頻繁爆炸,將三星整個第三季度利潤率降至冰點0%;而在2017年末,由于電池老化導致的「降頻門」,則逼得一向傲嬌的蘋果低下了頭顱,官方更換電池費用從608降至218,無數的 iPhone 電池得以借此機會重見天日。
2016年及2017年各品牌第三季度利潤率,三星2016年第三季度為0
然而,手機電池對于整個手機行業的影響,遠不止讓蘋果三星受點損失這么簡單。多年來沒有突破性進展的手機電池技術,或許會成為整個手機行業,未來幾年技術革新的最大攔路虎。
2017手機發展趨勢顯示, 電池容量增長續航卻退步
2017年的最后一天,國外知名評測機構 GSMArena 通過分析數據庫中存儲的過去一年發布的手機信息,綜合平均數得出了2017智能手機發展趨勢。這一結論,代表著整個2017年手機形態相較于2016年發生的變化。
其中,電池的表現令人驚訝。GSMArena 的數據對比顯示,2017年,手機電池容量從前一年的3167 mAh 增長至3292 mAh,但是續航能力卻呈現大幅下降的趨勢,從60.5小時下降至54.3小時。
2016對比2017:電池容量及續航時間,圖片來自?GSMArena
電池容量提升續航卻不升反降,根本原因,在于電池技術的停滯和性能的持續升級。
1991年,索尼推出首個商用鋰電池,這一技術便被主流電子產品所使用,直至今日。20多年過去了,手機使用的鋰電池,除了容量逐步提升以及單位面積效能取得了一定進步外,并沒有革命性的改變。時至今日,鋰電池技術已經達到了瓶頸階段。
盡管「性能過剩」的言論在手機行業已經是老生常談的問題,但是手機性能并沒有因此停下前進的腳步。iPhone X 搭載的 A11 芯片,以70%的四核速度提升,展示了蘋果在性能上的大跨步姿態。GSMArena 的數據則證明了,整個行業都在追逐著更高的處理器性能。
GSMArena 依托 Basemark OS Ⅱ 所測試的跑分數據表明,2017年相較2016年,手機 CPU 跑分數從1763提升至2336,GPU 跑分數從16197 提升至21905,分別提升了33%和35%。
2016對比2017:CPU 和 GPU 跑分,圖片來自?GSMArena
如果說芯片性能的提升通過一定的耗電優化,不至于對手機續航產生太大影響,那么屏幕的變化,則是對手機續航直接的挑戰。2017年相較2016年,屏幕尺寸從5.28英寸提升至5.57英寸,ppi 也從373.48提升至394.90——全面屏的普及,帶來更大更清晰的屏幕的同時,也更多地耗費著手機電量。
2016對比2017:屏幕尺寸及 PPI,圖片來自?GSMArena
顯然,電池容量的小幅度擴充,已經無法滿足機硬件持續的大幅度升級,未來,如果電池技術無法完成新的突破,必然會成為手機性能及應用場景持續拓展的阻礙。
手機能做的事情越來越多, 電池空間卻會越來越小
過去十幾年,手機越發強大,逐步代替了MP3和相機,甚至一部分電腦、電視和 游戲 機的應用場景也被手機所取代。
手機能做的事情越來越多,但續航水平卻在不斷下降。諾基亞主導的功能機時代,手機充一次電少則使用一星期,多則使用半個月;現如今在智能手機上,能夠完整使用一天就算達到了行業標準,能夠堅持續航一天半,都堪稱為「續航神機」。再看看滿大街的充電寶和 iPhone 用戶一年兩換的數據線,手機的普遍續航能力著實堪憂。
頻繁充電是導致iPhone數據線易損壞的原因之一
盡管如此,手機能夠維持一整天的續航,所依賴的還是過去幾年,屏幕不斷增大給電池提供的擴充的空間。隨著最近幾年,手機屏幕逐漸穩定在5.5英寸左右,可提供給電池擴展的空間已經不多了。
而根據 GSMArena 提供的數據來看,2017年智能手機進一步變薄,從7.95mm 降至7.73mm,電池空間被進一步壓縮。
2016對比2017:手機輕薄化,圖片來自?GSMArena
與電池容量困境相對立的,是手機的進一步強大。
2017年,蘋果、華為和高通,不謀而合地將「人工智能」作為手機的新功能。而蘋果依靠軟硬件的統一,在人工智能的基礎上,開始強推 AR 技術。2017年9月上線搭載 ARKit 的 iOS11 至今,App Store 中已經有超過1000款 AR 應用,而 AR 技術,為手機未來在應用和游戲上的應用場景上,創造了更多更具沉浸式的玩法。
游戲《The Machines》利用 AR 技術在桌面上創造虛擬場景
人工智能、AR 之外,備受期待的 5G 和物聯網時代,更是讓手機的未來充滿的科幻的想象力。可是不可忽略的是,電,是一切設備運轉的核心。如果不能在電池技術上有所突破,再多的新功能,也將會變成帶著續航腳鐐的艱難起舞。
快充無線充電治標不治本, 三星石墨烯電池只是噱頭
「充電五分鐘,通話兩小時」。這句神文案可謂是快充技術的最佳注解。目前,行業主流的快充,基本能夠做到一小時左右將手機充滿,大大縮短了單次充電耗費的時間。
而蘋果發布 iPhone X 和8系列之后,無線充電受到了全行業的重視,這一技術,則降低了單次充電的成本。
iPhone X 無線充電,圖片來自蘋果官網
但是,無論是快充還是無線充電,最終也不過是達到了「更方便充電」的效果,對于不甚理想的電池續航能力,治標不治本。
顯然,只有電池技術出現跨越性的進步,在當前的手機體積下,能夠將電量擴展到一個新高度,才足以支撐未來手機性能和功能的拓展,甚至于為產生更多的功能形成助力。
2017年11月,三星成功研發出石墨烯電池的新聞,似乎將要實現手機續航的突破。
三星公布的石墨烯電池材料,圖片來自網絡
據韓媒《韓國先驅報》報道,三星目前已研發出了基于石墨烯材料的新電池技術。新的電池技術將會比目前市面上的普通電池高出 45% 的容量,同時擁有比標準充電速度快 5 倍的充電速度,此項技術若在手機上使用,僅需12分鐘即可將電池充滿。
容量的大幅度提高的驚人的充電速度令人興奮,傳聞即將發布的 S9 將會搭載此項技術,更是讓機哥感慨,智能手機真正的春天就要來了。
然而,石墨烯電池研發成功這一消息并非首次出現,此前華為也曾宣布過類似信息,最終卻被證明,是資本借助「石墨烯」吸引眼球的炒作行為。三星此次的報道,會不會重蹈覆轍?
對此中國儲能網專欄作者憑欄眺對三星發表在著名期刊 Nature Commuinication 的論文原文進行了分析。他指出:
原文中提到的根本不是所謂的全新的“石墨烯”電池,而是一種采用石墨烯處理的電池材料——石墨烯球。
通過這一材料作為負極材料使用,能夠顯著提高鋰離子電池的體積能量密度,并且也具有優異的倍率和循環性能。但是因為其首次效率低,必須配合補鋰工藝使用。
但是在現階段補鋰工藝還不成熟的前提下,「石墨烯球」是否適合作為鋰離子電池負極材料還值得商榷。
由此可以看出,三星的石墨烯電池技術,與華為當年一樣,不過是一個噱頭,三星 S9 能夠使用新的電池技術更是無稽之談。未來幾年,手機電池仍然會停留在當前的技術水平上,成為限制手機創新和用戶體驗的罪魁禍首。
盡管手機電池技術遭遇創新瓶頸難以突破,但行業內仍然在不斷探索。無論手機能力提升速度多快,廠商也會通過系統優化、芯片結構優化或是手機內部空間優化,基本維持手機一天的續航能力。蘋果今年的雙電池模組,便是很好的例證。
iPhone X 雙電池模組,圖片來自 iFixit
只不過,在電池技術沒有突破的情況下,廠商在依賴快充、無線充電技術的同時,也應該保障基本的手機安全和用戶體驗。無論是三星 Note 的電池爆炸,還是蘋果因電池老化而降頻的問題,都不應該再出現。
機哥也期待手機電池技術能夠有真正的突破性的進展,未來,別再讓低電量嗡嗡的提醒聲,打斷我們享受 科技 的樂趣。
(來源:鈦 媒體 ? ?作者:搞機哥?)