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三星爆炸苹果降频,电池对手机的影响远不止于此

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发表于 2018-3-3 08:45:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
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原标题:三星爆炸苹果降频,电池对手机的影响远不止于此

三星爆炸苹果降频,电池对手机的影响远不止于此

三星爆炸苹果降频,电池对手机的影响远不止于此

初代 iPhone 非一体化结构,但电池已不可拆卸
自从初代 iPhone 发布后,电池就被封装在了手机内部难见天日。这一设计逐渐普及至全行业,如今,若不是手机故障需要维修,机哥都不会有机会看到手机电池的真面目。
或许是手机电池被封禁多年心生怨气,这两年,它在手机行业霸主三星和苹果身上,狠狠刷了两次存在感。
2016年三星 Note7 电池频繁爆炸,将三星整个第三季度利润率降至冰点0%;而在2017年末,由于电池老化导致的「降频门」,则逼得一向傲娇的苹果低下了头颅,官方更换电池费用从608降至218,无数的 iPhone 电池得以借此机会重见天日。

三星爆炸苹果降频,电池对手机的影响远不止于此

三星爆炸苹果降频,电池对手机的影响远不止于此

2016年及2017年各品牌第三季度利润率,三星2016年第三季度为0
然而,手机电池对于整个手机行业的影响,远不止让苹果三星受点损失这么简单。多年来没有突破性进展的手机电池技术,或许会成为整个手机行业,未来几年技术革新的最大拦路虎。
2017手机发展趋势显示,
电池容量增长续航却退步
2017年的最后一天,国外知名评测机构 GSMArena 通过分析数据库中存储的过去一年发布的手机信息,综合平均数得出了2017智能手机发展趋势。这一结论,代表着整个2017年手机形态相较于2016年发生的变化。
其中,电池的表现令人惊讶。GSMArena 的数据对比显示,2017年,手机电池容量从前一年的3167 mAh 增长至3292 mAh,但是续航能力却呈现大幅下降的趋势,从60.5小时下降至54.3小时。

三星爆炸苹果降频,电池对手机的影响远不止于此

三星爆炸苹果降频,电池对手机的影响远不止于此

2016对比2017:电池容量及续航时间,图片来自 GSMArena
电池容量提升续航却不升反降,根本原因,在于电池技术的停滞和性能的持续升级。
1991年,索尼推出首个商用锂电池,这一技术便被主流电子产品所使用,直至今日。20多年过去了,手机使用的锂电池,除了容量逐步提升以及单位面积效能取得了一定进步外,并没有革命性的改变。时至今日,锂电池技术已经达到了瓶颈阶段。
尽管「性能过剩」的言论在手机行业已经是老生常谈的问题,但是手机性能并没有因此停下前进的脚步。iPhone X 搭载的 A11 芯片,以70%的四核速度提升,展示了苹果在性能上的大跨步姿态。GSMArena 的数据则证明了,整个行业都在追逐着更高的处理器性能。
GSMArena 依托 Basemark OS Ⅱ 所测试的跑分数据表明,2017年相较2016年,手机 CPU 跑分数从1763提升至2336,GPU 跑分数从16197 提升至21905,分别提升了33%和35%。

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2016对比2017:CPU 和 GPU 跑分,图片来自 GSMArena
如果说芯片性能的提升通过一定的耗电优化,不至于对手机续航产生太大影响,那么屏幕的变化,则是对手机续航直接的挑战。2017年相较2016年,屏幕尺寸从5.28英寸提升至5.57英寸,ppi 也从373.48提升至394.90——全面屏的普及,带来更大更清晰的屏幕的同时,也更多地耗费着手机电量。

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2016对比2017:屏幕尺寸及 PPI,图片来自 GSMArena
显然,电池容量的小幅度扩充,已经无法满足机硬件持续的大幅度升级,未来,如果电池技术无法完成新的突破,必然会成为手机性能及应用场景持续拓展的阻碍。
手机能做的事情越来越多,
电池空间却会越来越小
过去十几年,手机越发强大,逐步代替了MP3和相机,甚至一部分电脑、电视和游戏机的应用场景也被手机所取代。
手机能做的事情越来越多,但续航水平却在不断下降。诺基亚主导的功能机时代,手机充一次电少则使用一星期,多则使用半个月;现如今在智能手机上,能够完整使用一天就算达到了行业标准,能够坚持续航一天半,都堪称为「续航神机」。再看看满大街的充电宝和 iPhone 用户一年两换的数据线,手机的普遍续航能力着实堪忧。

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频繁充电是导致iPhone数据线易损坏的原因之一
尽管如此,手机能够维持一整天的续航,所依赖的还是过去几年,屏幕不断增大给电池提供的扩充的空间。随着最近几年,手机屏幕逐渐稳定在5.5英寸左右,可提供给电池扩展的空间已经不多了。
而根据 GSMArena 提供的数据来看,2017年智能手机进一步变薄,从7.95mm 降至7.73mm,电池空间被进一步压缩。

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2016对比2017:手机轻薄化,图片来自 GSMArena
与电池容量困境相对立的,是手机的进一步强大。
2017年,苹果、华为和高通,不谋而合地将「人工智能」作为手机的新功能。而苹果依靠软硬件的统一,在人工智能的基础上,开始强推 AR 技术。2017年9月上线搭载 ARKit 的 iOS11 至今,App Store 中已经有超过1000款 AR 应用,而 AR 技术,为手机未来在应用和游戏上的应用场景上,创造了更多更具沉浸式的玩法。

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游戏《The Machines》利用 AR 技术在桌面上创造虚拟场景
人工智能、AR 之外,备受期待的 5G 和物联网时代,更是让手机的未来充满的科幻的想象力。可是不可忽略的是,电,是一切设备运转的核心。如果不能在电池技术上有所突破,再多的新功能,也将会变成带着续航脚镣的艰难起舞。
快充无线充电治标不治本,
三星石墨烯电池只是噱头
「充电五分钟,通话两小时」。这句神文案可谓是快充技术的最佳注解。目前,行业主流的快充,基本能够做到一小时左右将手机充满,大大缩短了单次充电耗费的时间。
而苹果发布 iPhone X 和8系列之后,无线充电受到了全行业的重视,这一技术,则降低了单次充电的成本。

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iPhone X 无线充电,图片来自苹果官网
但是,无论是快充还是无线充电,最终也不过是达到了「更方便充电」的效果,对于不甚理想的电池续航能力,治标不治本。
显然,只有电池技术出现跨越性的进步,在当前的手机体积下,能够将电量扩展到一个新高度,才足以支撑未来手机性能和功能的拓展,甚至于为产生更多的功能形成助力。
2017年11月,三星成功研发出石墨烯电池的新闻,似乎将要实现手机续航的突破。

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三星公布的石墨烯电池材料,图片来自网络
据韩媒《韩国先驱报》报道,三星目前已研发出了基于石墨烯材料的新电池技术。新的电池技术将会比目前市面上的普通电池高出 45% 的容量,同时拥有比标准充电速度快 5 倍的充电速度,此项技术若在手机上使用,仅需12分钟即可将电池充满。
容量的大幅度提高的惊人的充电速度令人兴奋,传闻即将发布的 S9 将会搭载此项技术,更是让机哥感慨,智能手机真正的春天就要来了。
然而,石墨烯电池研发成功这一消息并非首次出现,此前华为也曾宣布过类似信息,最终却被证明,是资本借助「石墨烯」吸引眼球的炒作行为。三星此次的报道,会不会重蹈覆辙?
对此中国储能网专栏作者凭栏眺对三星发表在著名期刊 Nature Commuinication 的论文原文进行了分析。他指出:
原文中提到的根本不是所谓的全新的“石墨烯”电池,而是一种采用石墨烯处理的电池材料——石墨烯球。
通过这一材料作为负极材料使用,能够显著提高锂离子电池的体积能量密度,并且也具有优异的倍率和循环性能。但是因为其首次效率低,必须配合补锂工艺使用。
但是在现阶段补锂工艺还不成熟的前提下,「石墨烯球」是否适合作为锂离子电池负极材料还值得商榷。
由此可以看出,三星的石墨烯电池技术,与华为当年一样,不过是一个噱头,三星 S9 能够使用新的电池技术更是无稽之谈。未来几年,手机电池仍然会停留在当前的技术水平上,成为限制手机创新和用户体验的罪魁祸首。
尽管手机电池技术遭遇创新瓶颈难以突破,但行业内仍然在不断探索。无论手机能力提升速度多快,厂商也会通过系统优化、芯片结构优化或是手机内部空间优化,基本维持手机一天的续航能力。苹果今年的双电池模组,便是很好的例证。

三星爆炸苹果降频,电池对手机的影响远不止于此

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iPhone X 双电池模组,图片来自 iFixit
只不过,在电池技术没有突破的情况下,厂商在依赖快充、无线充电技术的同时,也应该保障基本的手机安全和用户体验。无论是三星 Note 的电池爆炸,还是苹果因电池老化而降频的问题,都不应该再出现。
机哥也期待手机电池技术能够有真正的突破性的进展,未来,别再让低电量嗡嗡的提醒声,打断我们享受科技的乐趣。

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