初代 iPhone 非一體化結(jié)構(gòu)，但電池已不可拆卸
自從初代 iPhone 發(fā)布后，電池就被封裝在了手機(jī)內(nèi)部難見(jiàn)天日。這一設(shè)計(jì)逐漸普及至全行業(yè)，如今，若不是手機(jī)故障需要維修，機(jī)哥都不會(huì)有機(jī)會(huì)看到手機(jī)電池的真面目。
或許是手機(jī)電池被封禁多年心生怨氣，這兩年，它在手機(jī)行業(yè)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(gè)第三季度利潤(rùn)率降至冰點(diǎn)0%；而在2017年末，由于電池老化導(dǎo)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(fèi)用從608降至218，無(wú)數(shù)的 iPhone 電池得以借此機(jī)會(huì)重見(jiàn)天日。
2016年及2017年各品牌第三季度利潤(rùn)率，三星2016年第三季度為0
然而，手機(jī)電池對(duì)于整個(gè)手機(jī)行業(yè)的影響，遠(yuǎn)不止讓蘋果三星受點(diǎn)損失這么簡(jiǎn)單。多年來(lái)沒(méi)有突破性進(jìn)展的手機(jī)電池技術(shù)，或許會(huì)成為整個(gè)手機(jī)行業(yè)，未來(lái)幾年技術(shù)革新的最大攔路虎。
2017年的最后一天，國(guó)外知名評(píng)測(cè)機(jī)構(gòu) GSMArena 通過(guò)分析數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的過(guò)去一年發(fā)布的手機(jī)信息，綜合平均數(shù)得出了2017智能手機(jī)發(fā)展趨勢(shì)。這一結(jié)論，代表著整個(gè)2017年手機(jī)形態(tài)相較于2016年發(fā)生的變化。
其中，電池的表現(xiàn)令人驚訝。GSMArena 的數(shù)據(jù)對(duì)比顯示，2017年，手機(jī)電池容量從前一年的3167 mAh 增長(zhǎng)至3292 mAh，但是續(xù)航能力卻呈現(xiàn)大幅下降的趨勢(shì)，從60.5小時(shí)下降至54.3小時(shí)。
2016對(duì)比2017：電池容量及續(xù)航時(shí)間，圖片來(lái)自 GSMArena
電池容量提升續(xù)航卻不升反降，根本原因，在于電池技術(shù)的停滯和性能的持續(xù)升級(jí)。
1991年，索尼推出首個(gè)商用鋰電池，這一技術(shù)便被主流電子產(chǎn)品所使用，直至今日。20多年過(guò)去了，手機(jī)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(jìn)步外，并沒(méi)有革命性的改變。時(shí)至今日，鋰電池技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了瓶頸階段。
盡管「性能過(guò)剩」的言論在手機(jī)行業(yè)已經(jīng)是老生常談的問(wèn)題，但是手機(jī)性能并沒(méi)有因此停下前進(jìn)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(tài)。GSMArena 的數(shù)據(jù)則證明了，整個(gè)行業(yè)都在追逐著更高的處理器性能。
GSMArena 依托 Basemark OS Ⅱ 所測(cè)試的跑分?jǐn)?shù)據(jù)表明，2017年相較2016年，手機(jī) CPU 跑分?jǐn)?shù)從1763提升至2336，GPU 跑分?jǐn)?shù)從16197 提升至21905，分別提升了33%和35%。
2016對(duì)比2017：CPU 和 GPU 跑分，圖片來(lái)自 GSMArena
如果說(shuō)芯片性能的提升通過(guò)一定的耗電優(yōu)化，不至于對(duì)手機(jī)續(xù)航產(chǎn)生太大影響，那么屏幕的變化，則是對(duì)手機(jī)續(xù)航直接的挑戰(zhàn)。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(lái)更大更清晰的屏幕的同時(shí)，也更多地耗費(fèi)著手機(jī)電量。
2016對(duì)比2017：屏幕尺寸及 PPI，圖片來(lái)自 GSMArena
顯然，電池容量的小幅度擴(kuò)充，已經(jīng)無(wú)法滿足機(jī)硬件持續(xù)的大幅度升級(jí)，未來(lái)，如果電池技術(shù)無(wú)法完成新的突破，必然會(huì)成為手機(jī)性能及應(yīng)用場(chǎng)景持續(xù)拓展的阻礙。
過(guò)去十幾年，手機(jī)越發(fā)強(qiáng)大，逐步代替了MP3和相機(jī)，甚至一部分電腦、電視和游戲機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景也被手機(jī)所取代。
手機(jī)能做的事情越來(lái)越多，但續(xù)航水平卻在不斷下降。諾基亞主導(dǎo)的功能機(jī)時(shí)代，手機(jī)充一次電少則使用一星期，多則使用半個(gè)月；現(xiàn)如今在智能手機(jī)上，能夠完整使用一天就算達(dá)到了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，能夠堅(jiān)持續(xù)航一天半，都堪稱為「續(xù)航神機(jī)」。再看看滿大街的充電寶和 iPhone 用戶一年兩換的數(shù)據(jù)線，手機(jī)的普遍續(xù)航能力著實(shí)堪憂。
頻繁充電是導(dǎo)致iPhone數(shù)據(jù)線易損壞的原因之一
盡管如此，手機(jī)能夠維持一整天的續(xù)航，所依賴的還是過(guò)去幾年，屏幕不斷增大給電池提供的擴(kuò)充的空間。隨著最近幾年，手機(jī)屏幕逐漸穩(wěn)定在5.5英寸左右，可提供給電池?cái)U(kuò)展的空間已經(jīng)不多了。
而根據(jù) GSMArena 提供的數(shù)據(jù)來(lái)看，2017年智能手機(jī)進(jìn)一步變薄，從7.95mm 降至7.73mm，電池空間被進(jìn)一步壓縮。
2016對(duì)比2017：手機(jī)輕薄化，圖片來(lái)自 GSMArena
與電池容量困境相對(duì)立的，是手機(jī)的進(jìn)一步強(qiáng)大。
2017年，蘋果、華為和高通，不謀而合地將「人工智能」作為手機(jī)的新功能。而蘋果依靠軟硬件的統(tǒng)一，在人工智能的基礎(chǔ)上，開(kāi)始強(qiáng)推 AR 技術(shù)。2017年9月上線搭載 ARKit 的 iOS11 至今，App Store 中已經(jīng)有超過(guò)1000款 AR 應(yīng)用，而 AR 技術(shù)，為手機(jī)未來(lái)在應(yīng)用和游戲上的應(yīng)用場(chǎng)景上，創(chuàng)造了更多更具沉浸式的玩法。
游戲《The Machines》利用 AR 技術(shù)在桌面上創(chuàng)造虛擬場(chǎng)景
人工智能、AR 之外，備受期待的 5G 和物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，更是讓手機(jī)的未來(lái)充滿的科幻的想象力。可是不可忽略的是，電，是一切設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的核心。如果不能在電池技術(shù)上有所突破，再多的新功能，也將會(huì)變成帶著續(xù)航腳鐐的艱難起舞。
「充電五分鐘，通話兩小時(shí)」。這句神文案可謂是快充技術(shù)的最佳注解。目前，行業(yè)主流的快充，基本能夠做到一小時(shí)左右將手機(jī)充滿，大大縮短了單次充電耗費(fèi)的時(shí)間。
而蘋果發(fā)布 iPhone X 和8系列之后，無(wú)線充電受到了全行業(yè)的重視，這一技術(shù)，則降低了單次充電的成本。
iPhone X 無(wú)線充電，圖片來(lái)自蘋果官網(wǎng)
但是，無(wú)論是快充還是無(wú)線充電，最終也不過(guò)是達(dá)到了「更方便充電」的效果，對(duì)于不甚理想的電池續(xù)航能力，治標(biāo)不治本。
顯然，只有電池技術(shù)出現(xiàn)跨越性的進(jìn)步，在當(dāng)前的手機(jī)體積下，能夠?qū)㈦娏繑U(kuò)展到一個(gè)新高度，才足以支撐未來(lái)手機(jī)性能和功能的拓展，甚至于為產(chǎn)生更多的功能形成助力。
2017年11月，三星成功研發(fā)出石墨烯電池的新聞，似乎將要實(shí)現(xiàn)手機(jī)續(xù)航的突破。
三星公布的石墨烯電池材料，圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)
據(jù)韓媒《韓國(guó)先驅(qū)報(bào)》報(bào)道，三星目前已研發(fā)出了基于石墨烯材料的新電池技術(shù)。新的電池技術(shù)將會(huì)比目前市面上的普通電池高出 45% 的容量，同時(shí)擁有比標(biāo)準(zhǔn)充電速度快 5 倍的充電速度，此項(xiàng)技術(shù)若在手機(jī)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(fā)布的 S9 將會(huì)搭載此項(xiàng)技術(shù)，更是讓機(jī)哥感慨，智能手機(jī)真正的春天就要來(lái)了。
然而，石墨烯電池研發(fā)成功這一消息并非首次出現(xiàn)，此前華為也曾宣布過(guò)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(bào)道，會(huì)不會(huì)重蹈覆轍？
對(duì)此中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)專欄作者憑欄眺對(duì)三星發(fā)表在著名期刊 Nature Commuinication 的論文原文進(jìn)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(guò)這一材料作為負(fù)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(yōu)異的倍率和循環(huán)性能。但是因?yàn)槠涫状涡实停仨毰浜涎a(bǔ)鋰工藝使用。
但是在現(xiàn)階段補(bǔ)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(fù)極材料還值得商榷。
由此可以看出，三星的石墨烯電池技術(shù)，與華為當(dāng)年一樣，不過(guò)是一個(gè)噱頭，三星 S9 能夠使用新的電池技術(shù)更是無(wú)稽之談。未來(lái)幾年，手機(jī)電池仍然會(huì)停留在當(dāng)前的技術(shù)水平上，成為限制手機(jī)創(chuàng)新和用戶體驗(yàn)的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
盡管手機(jī)電池技術(shù)遭遇創(chuàng)新瓶頸難以突破，但行業(yè)內(nèi)仍然在不斷探索。無(wú)論手機(jī)能力提升速度多快，廠商也會(huì)通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化、芯片結(jié)構(gòu)優(yōu)化或是手機(jī)內(nèi)部空間優(yōu)化，基本維持手機(jī)一天的續(xù)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(lái)自 iFixit
只不過(guò)，在電池技術(shù)沒(méi)有突破的情況下，廠商在依賴快充、無(wú)線充電技術(shù)的同時(shí)，也應(yīng)該保障基本的手機(jī)安全和用戶體驗(yàn)。無(wú)論是三星 Note 的電池爆炸，還是蘋果因電池老化而降頻的問(wèn)題，都不應(yīng)該再出現(xiàn)。
機(jī)哥也期待手機(jī)電池技術(shù)能夠有真正的突破性的進(jìn)展，未來(lái)，別再讓低電量嗡嗡的提醒聲，打斷我們享受科技的樂(lè)趣。
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