智能手機續航,一直是大家頭疼的問題!想想現在每天都要給手機充電,有時候甚至還要充2-3次電,實在有點太煩了!
但是今年,榮耀推出的青海湖電池,華為P60 Art所帶來的硅碳負極大電池,以及剛剛發布的vivo X100系列采用的藍海電池,所呈現出來的手機電池技術,讓我們看到了重新回到功能機續航的希望!
從手機誕生以來,為了提升手機續航能力,廠商一直在努力中!縱觀手機形態的發展,其實就是一個手機電池的發展史!
大家都知道早期的“大哥大”體積很大,那為什么這么大呢?其實一部分原因就是電池的體積過大。
早期“大哥大”采用的是柱形的鎳鎘電池,雖然看著體積大,但是續航并不好,而且充電也賊慢!
據說,第一代的摩托羅拉“大哥大”,電量只夠打30分鐘左右電話,而且充一次電需要10個小時,著實有點超乎想象了!
而且“鎳鉻電池”有嚴重的記憶效應,什么是記憶效應呢?
就是電池的容量與性能會受到之前充電歷史影響,必須完全將電池耗盡,才可以充電!如果電池沒用完直接充電,它就會以為就這些電池容量,剩下的就不充了。
再加上“鎳鉻電池”對環境也有污染,種種原因之下,“鎳鉻電池”退出了手機舞臺!
后來研發出“鎳氫電池”,相比鎳鉻電池不僅更為環保、循環壽命長,而且能量密度高,這也讓電池可以做得輕薄一些,手機的體積也隨之減少。雖然依舊有記憶效應,但是沒有那么嚴重了,前面幾次完全充電就可以了!
但是仿佛直至今天,好像還有人認為手機第一次使用要完全用完電,然后再充滿電,這個思想可以轉變過來了!
20世紀末,“鋰離子電池”開始登場,相比“鎳氫電池”能量密度更高,同時沒有了記憶效應!早期鋰電子電池成本比較高,伴隨著鋰電子電池的技術升級,成本大幅下降,與“鎳氫電池”的差距也越來越明顯,迅速成為手機電池的首選。
而鋰離子電池,也可以稱得上是手機電池革命性的里程碑!后來,又推出了更安全、可以做的更輕薄、更適合手機的鋰離子聚合物電池。直至今日,智能手機依舊采用的是鋰離子聚合物電池。
早期,鋰離子電池被用在功能機,那時手機的功能比較少,有時候用上3-5天不成問題!
但是智能手機的出現,讓手機可以實現的功能越來越多,電池續航也是越來越捉急。
“增大電池容量”顯然是提升續航最直接的方法,于是手機電池容量開始逐漸增大,伴隨而來的還有手機越來越厚,手機變得越來越大。
而手機的電池技術一直沒有迎來巨大的突破,于是手機廠商就換了個方向,選擇從“充電”的角度出發,手機的充電功率也是一路猛增,從10W到65W,甚至到現在的240W,但是并沒有根本性解決續航短的問題。
今年,終于有手機廠商將提升手機續航的方法,聚焦在根源之上——“提升手機電池容量”。
榮耀在今年發布的榮耀Magic 5 Pro,相比上代Magic4 Pro,在屏幕尺寸不變的情況下,手機電池容量足足增大850mAh,達到5450mAh,手機厚度反而還減少了,相比之前的電池升級可以說是取得了巨大的突破。
之所以能取得這么大的進步,是由于榮耀Magic5 Pro的手機電池采用了“硅碳負極技術”!隨后華為發布的華為P60 Art也是采用了“硅碳負極技術”,實現了在相同體積下,讓手機電池容量增加了300mAh左右。
那“硅碳負極技術”為什么可以讓手機電池容量增大呢?主要原因就是硅相比碳的能量密度更高,所能儲存的能量也就越高!
目前廣泛被采用的傳統石墨負極能量密度大約372mAh/g,而純硅負極材料的理論能量密度可達4200mAh/g,是石墨負極能量密度的10倍之多。
有人可能就要說了,那把石墨直接替換成硅,這樣不就可以大幅提升電池容量了嗎?
不可以!其中一個棘手的問題,就是硅負極在充放電時會膨脹變大,硅與鋰反應體積膨脹甚至可以達到300%!
而加碳包裹是解決硅負極膨脹的有效方法之一,所以就有了硅碳負極,同時也要控制好硅、碳的比例。還有多孔化設計、采用適當粘結劑等措施,也都可以防止硅顆粒的膨脹,不過具體怎么做,就不是我們所要關心的了,這應該是工程師們需要解決的問題。
簡單來說,硅碳負極的出現,將讓我們的手機電池容量跨一大步!
但是國內首家采用“硅碳負極技術”的手機廠家,并不是榮耀!早在2019年,小米推出的小米MIX Alpha概念手機,便是用硅替代石墨充當電池的負極,但是由于并沒有推出市場,所以沒被更多的人所熟知。
而且在電動汽車領域,硅碳負極也是被行業所看好的賽道!
其中比較有代表性的,就是特斯拉在2020年舉辦的“特斯拉電池日”,所發布的“4680電池”,單電芯容量提升5倍,輸出功率提升6倍,其中一項關鍵性因素,就是采用了硅基負極。
除了特斯拉以外,寧德時代、國軒高科、星恒電源、比克、億緯鋰能等電池廠商,也將硅碳負極列為發展方向。有消息稱,今年就是硅基負極在動力電池領域放量的時間點,明年可能是硅基負極電池大規模量產的一年。
其實,目前市面上已有一些硅負極片電池技術的汽車,比如全球首臺續航超1,000km的純電汽車廣汽埃安AION LX Plus,特斯拉Model 3所采用的電池就是采用硅碳負極。
未來電動汽車想要解決里程問題,電池技術的提升一定是首要問題,而這也會輻射到手機電池上,從而帶動手機電池容量的升級。
最近發布的vivo X100 Pro所采用的藍海電池,來自供應鏈的消息,就是由vivo和寧德新能源共同合作開發的,采用了碳元重組、激光刻蝕、極片重塑等技術,相比上代Pro電池容量提升530mAh,官方宣稱可以充一次電用2天。
目前硅碳負極還是處在一個剛商用階段,幾年之后,伴隨著硅碳負極技術的成熟,也許我們的智能手機,真的可以像之前功能機一樣,使用3-5天再充一次電。