电池技术|手机电量焦虑之下,性能VS续航谁才是最优解?

电池技术|手机电量焦虑之下,性能VS续航谁才是最优解?

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电池技术|手机电量焦虑之下,性能VS续航谁才是最优解?

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你用iPhone 13 Pro , 他用红米K40S , 我用华为P50 , 我们用着不同品牌和价位的手机 , 却有着同样的“电量焦虑” 。 在手机没电寸步难行的现代社会 , 每天给手机充电已然成了我们的生活习惯 , 而这个习惯形成的背后 , 是电池技术跟不上智能硬件发展的表现 。
技术受限 , 续航与性能的此消彼长一项技术的生命周期大致可以分为出现、应用、发展、瓶颈4个阶段 , 然后被另一种新技术取代 。 从1981年锂电池技术正式申请为专利 , 1992年开始大规模民用生产 , 到如今也不过短短30年应用时间 , 在经历从液态锂电池到锂离子聚合物电池的短暂飞跃后 , 商用电池研发陷入僵局 , 再难突破 。 造成这一技术瓶颈的根本原因 , 在于锂电池电容量的物理上限 , 很不幸 , 我们正接近这个上限 。

事实上 , 电池技术的发展并非停滞不前 , 只是每年7%左右的能量密度提升 , 相对于依然遵循摩尔定律 , 动辄以200%甚至更高速度发展的硬件 , 无异于原地踏步 。 在手机尺寸限制下 , 屏幕、SOC、网络制式等等 , 所有模块都需要手机供电 , 硬件的功耗不断的攀升 。 手机和硬件厂家们只能在功耗与电池之间维持着脆弱的平衡 , 最终带来“挤牙膏”式的提升 。 此消彼长之下 , 让消费者对电池技术的进步更加难以感知 。
地盘之争 , 电池与模块的零和博弈在电池技术突破之前 , 电池的容量与体积正相关 , 更高的容量意味着更大的体积 , 如何在有限的空间里塞进更大的电池 , 一直以来都是手机厂商需要研究的课题 。 然而 , 随着市场竞争加剧与消费者要求提高 , 堆硬件成了更多厂商的选择 , 这也导致手机内的空间越来越不够用 。
在固有的主板、基带、处理器、传感器、扬声器、散热模组之外 , 越来越大的屏占比、越来越多的摄像头 , 以及新增快充模块等等 , 不断挤压着电池空间 , 让只能靠体积提升容量的电池空间更加捉襟见肘 。 曾经费劲心思达到的轻薄的 , 重回解放前 。
在既定的空间内 , 一方收益意味着另一方损失 , 虽然手机尺寸在变大 , 但留给电池的空间 , 并未改善太多 。 在没有更好的解决方案产生之前 , 别说手机电池 , 就连电动汽车也只能靠堆电池体积才能增加续航 。
厂商抉择 , 续航与轻薄的两难境地与之前相比 , 作为电子数码产品的手机 , 已有转变为快销品的趋势 。 现如今 , 手机换代基本保持在1年左右的更新频率 , 使用区间也不过3年左右 。 苹果甚至推出了iPhone年年焕新计划 , 鼓励消费者“年年用上新iPhone” 。 更短更快的更新速度 , 也导致厂商对手机电池寿命与容量的投入兴味索然 。
从现实情况看 , 在没有革命性技术突破的前提下 , 仅靠提高电池容量和手机体积来增加续航带来的直观体验并不高 。 在手机使用频次与时长不断增加的当下 , 即便电池续航增加了50% , 对很多高强度使用者来说 , 依旧不够支撑1天 。 技术材料无法突破 , 能量密度难以提升 , 只是简单粗暴地增加电池体积 , 不仅未能有效改善手机续航现状 , 反而导致原本追求便携的手机 , 成为消费者外出时的负担 。

对消费者而言 , 一方面需要长续航带来“安全感” , 另一方面需要轻薄带来体验和便携性 。 手机厂商一度曾试图“鱼与熊掌”兼顾 , “大杯”和“超大杯”的电池容量 , 最终导致手机重量失控 , 比如索尼Xperia XZ2以234g的重量 , 被网友戏称为“索半斤” 。 在这个局面下 , 最好的选择不是增加重量提升续航 , 而是在保证基本续航的情况下 , 寻找更好的解决方案 。
曲线救国 , 快充与节电的开源节流【电池技术|手机电量焦虑之下,性能VS续航谁才是最优解?】面对困局 , 厂家另辟蹊径找到提升电池容量之外的替代方案 , 即“快充开源 , 省电节流” 。 从厂商针对电池与续航相关宣传的关键词不难看出变化 , 过去的“容量翻倍”、“持久续航” , 逐渐被“快充”和“低能耗”取代 。
首先是节电技术 , 从硬件层面的处理器到软件和系统层面的优化方案 , 实现降低能耗提升续航的目的 。 例如 A15 仿生芯片 ,GPU 极限性能较上代提升了 40% , 功耗反倒较上代低的硬件节能;华为的AI智能节电技术 , 根据用户的使用情况在云端构建一套个性化的智能节电方案 , 提升用电效率的系统级节电 。