智能手機(jī)續(xù)航,一直是大家頭疼的問(wèn)題!想想現(xiàn)在每天都要給手機(jī)充電,有時(shí)候甚至還要充2-3次電,實(shí)在有點(diǎn)太煩了!
但是今年,榮耀推出的青海湖電池,華為P60 Art所帶來(lái)的硅碳負(fù)極大電池,以及剛剛發(fā)布的vivo X100系列采用的藍(lán)海電池,所呈現(xiàn)出來(lái)的手機(jī)電池技術(shù),讓我們看到了重新回到功能機(jī)續(xù)航的希望!
從手機(jī)誕生以來(lái),為了提升手機(jī)續(xù)航能力,廠商一直在努力中!縱觀手機(jī)形態(tài)的發(fā)展,其實(shí)就是一個(gè)手機(jī)電池的發(fā)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(shí)一部分原因就是電池的體積過(guò)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(xù)航并不好,而且充電也賊慢!
據(jù)說(shuō),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(gè)小時(shí),著實(shí)有點(diǎn)超乎想象了!
而且“鎳鉻電池”有嚴(yán)重的記憶效應(yīng),什么是記憶效應(yīng)呢?
就是電池的容量與性能會(huì)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(méi)用完直接充電,它就會(huì)以為就這些電池容量,剩下的就不充了。
再加上“鎳鉻電池”對(duì)環(huán)境也有污染,種種原因之下,“鎳鉻電池”退出了手機(jī)舞臺(tái)!
后來(lái)研發(fā)出“鎳氫電池”,相比鎳鉻電池不僅更為環(huán)保、循環(huán)壽命長(zhǎng),而且能量密度高,這也讓電池可以做得輕薄一些,手機(jī)的體積也隨之減少。雖然依舊有記憶效應(yīng),但是沒(méi)有那么嚴(yán)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(rèn)為手機(jī)第一次使用要完全用完電,然后再充滿電,這個(gè)思想可以轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)了!
20世紀(jì)末,“鋰離子電池”開(kāi)始登場(chǎng),相比“鎳氫電池”能量密度更高,同時(shí)沒(méi)有了記憶效應(yīng)!早期鋰電子電池成本比較高,伴隨著鋰電子電池的技術(shù)升級(jí),成本大幅下降,與“鎳氫電池”的差距也越來(lái)越明顯,迅速成為手機(jī)電池的首選。
而鋰離子電池,也可以稱得上是手機(jī)電池革命性的里程碑!后來(lái),又推出了更安全、可以做的更輕薄、更適合手機(jī)的鋰離子聚合物電池。直至今日,智能手機(jī)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(jī),那時(shí)手機(jī)的功能比較少,有時(shí)候用上3-5天不成問(wèn)題!
但是智能手機(jī)的出現(xiàn),讓手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)的功能越來(lái)越多,電池續(xù)航也是越來(lái)越捉急。
“增大電池容量”顯然是提升續(xù)航最直接的方法,于是手機(jī)電池容量開(kāi)始逐漸增大,伴隨而來(lái)的還有手機(jī)越來(lái)越厚,手機(jī)變得越來(lái)越大。
而手機(jī)的電池技術(shù)一直沒(méi)有迎來(lái)巨大的突破,于是手機(jī)廠商就換了個(gè)方向,選擇從“充電”的角度出發(fā),手機(jī)的充電功率也是一路猛增,從10W到65W,甚至到現(xiàn)在的240W,但是并沒(méi)有根本性解決續(xù)航短的問(wèn)題。
今年,終于有手機(jī)廠商將提升手機(jī)續(xù)航的方法,聚焦在根源之上——“提升手機(jī)電池容量”。
榮耀在今年發(fā)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(jī)電池容量足足增大850mAh,達(dá)到5450mAh,手機(jī)厚度反而還減少了,相比之前的電池升級(jí)可以說(shuō)是取得了巨大的突破。
之所以能取得這么大的進(jìn)步,是由于榮耀Magic5 Pro的手機(jī)電池采用了“硅碳負(fù)極技術(shù)”!隨后華為發(fā)布的華為P60 Art也是采用了“硅碳負(fù)極技術(shù)”,實(shí)現(xiàn)了在相同體積下,讓手機(jī)電池容量增加了300mAh左右。
那“硅碳負(fù)極技術(shù)”為什么可以讓手機(jī)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(chǔ)存的能量也就越高!
目前廣泛被采用的傳統(tǒng)石墨負(fù)極能量密度大約372mAh/g,而純硅負(fù)極材料的理論能量密度可達(dá)4200mAh/g,是石墨負(fù)極能量密度的10倍之多。
有人可能就要說(shuō)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(gè)棘手的問(wèn)題,就是硅負(fù)極在充放電時(shí)會(huì)膨脹變大,硅與鋰反應(yīng)體積膨脹甚至可以達(dá)到300%!
而加碳包裹是解決硅負(fù)極膨脹的有效方法之一,所以就有了硅碳負(fù)極,同時(shí)也要控制好硅、碳的比例。還有多孔化設(shè)計(jì)、采用適當(dāng)粘結(jié)劑等措施,也都可以防止硅顆粒的膨脹,不過(guò)具體怎么做,就不是我們所要關(guān)心的了,這應(yīng)該是工程師們需要解決的問(wèn)題。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),硅碳負(fù)極的出現(xiàn),將讓我們的手機(jī)電池容量跨一大步!
但是國(guó)內(nèi)首家采用“硅碳負(fù)極技術(shù)”的手機(jī)廠家,并不是榮耀!早在2019年,小米推出的小米MIX Alpha概念手機(jī),便是用硅替代石墨充當(dāng)電池的負(fù)極,但是由于并沒(méi)有推出市場(chǎng),所以沒(méi)被更多的人所熟知。
而且在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域,硅碳負(fù)極也是被行業(yè)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(fā)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(xiàng)關(guān)鍵性因素,就是采用了硅基負(fù)極。
除了特斯拉以外,寧德時(shí)代、國(guó)軒高科、星恒電源、比克、億緯鋰能等電池廠商,也將硅碳負(fù)極列為發(fā)展方向。有消息稱,今年就是硅基負(fù)極在動(dòng)力電池領(lǐng)域放量的時(shí)間點(diǎn),明年可能是硅基負(fù)極電池大規(guī)模量產(chǎn)的一年。
其實(shí),目前市面上已有一些硅負(fù)極片電池技術(shù)的汽車(chē),比如全球首臺(tái)續(xù)航超1,000km的純電汽車(chē)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(fù)極。
未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)想要解決里程問(wèn)題,電池技術(shù)的提升一定是首要問(wèn)題,而這也會(huì)輻射到手機(jī)電池上,從而帶動(dòng)手機(jī)電池容量的升級(jí)。
最近發(fā)布的vivo X100 Pro所采用的藍(lán)海電池,來(lái)自供應(yīng)鏈的消息,就是由vivo和寧德新能源共同合作開(kāi)發(fā)的,采用了碳元重組、激光刻蝕、極片重塑等技術(shù),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(fù)極還是處在一個(gè)剛商用階段,幾年之后,伴隨著硅碳負(fù)極技術(shù)的成熟,也許我們的智能手機(jī),真的可以像之前功能機(jī)一樣,使用3-5天再充一次電。