其實(shí)智能手機(jī)發(fā)展進(jìn)入瓶頸這是一個(gè)老生常談的話題。但假如我們仔細(xì)想想，什么樣的論據(jù)支持我們這一基本上算是達(dá)成了的論點(diǎn)呢?我們一時(shí)又很難說(shuō)明。在這篇文章前面，筆者通過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)看看究竟這幾年來(lái)智能手機(jī)電池發(fā)展速度如何?其實(shí)實(shí)驗(yàn)的原理十分簡(jiǎn)單。通過(guò)比較2005年至今的手機(jī)電池比容量(比容量又稱克容量，指每克電池含有的電量)，就能夠簡(jiǎn)單直觀的看出05年至今手機(jī)電池的發(fā)展速度了。

在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)之前，我們先來(lái)給大家簡(jiǎn)單介紹一些日常手機(jī)電池我們遇到的一些名詞，有助于我們更準(zhǔn)確的了解智能手機(jī)、充電寶等數(shù)碼產(chǎn)品電池。

mAh：mAh毫安時(shí)可以說(shuō)是我們?cè)谥悄苁謾C(jī)電池中最常見(jiàn)的參數(shù)。智能手機(jī)廠家也在公布會(huì)上說(shuō)我們采用了3000mAh超大容量電池云云。其實(shí)mAh并不是一個(gè)能量單位，也就是說(shuō)一塊電池能有多大電量用mAh來(lái)表達(dá)并不準(zhǔn)確。mAh是代表電池中釋放為外部電子使用的電子總數(shù)，和物理上的庫(kù)倫是等價(jià)的。1mAh等于3.6庫(kù)倫電子。手機(jī)多采用mAh作為電池計(jì)量單位原因在于計(jì)量方便。例如3000mAh電池就能夠維持300mA持續(xù)電流下，手機(jī)工作10小時(shí)。但請(qǐng)記住，mAh不是電池的能量單位。

工作電壓：手機(jī)電池上，我們經(jīng)常見(jiàn)的除了mAh以外，還有工作電壓一說(shuō)。我們常見(jiàn)的說(shuō)法是這塊電池是3.7V1000mAh電池，或者3.8V3000mAh電池等。這個(gè)電壓其實(shí)是一個(gè)平均值。大致意思是電池工作電壓的平均值，或者可以理解為電池正常工作時(shí)間最長(zhǎng)的電壓。通常我們可以看到手機(jī)電池有一個(gè)充電電壓和一個(gè)工作電壓。理論上這兩個(gè)值越大越好。原因在于智能手機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，是要電池維持在3.6V以上。當(dāng)電池電壓講到3.6V以下時(shí)，手機(jī)大部分功能就不能使用了，進(jìn)入關(guān)機(jī)狀態(tài)。僅有一小部分功能能在關(guān)機(jī)下利用3.6V以下電壓進(jìn)行工作。假如電池工作電壓越大，也就意味著電池能工作的時(shí)間越長(zhǎng)。而充電電壓則是電池充滿后不能超過(guò)的電壓。假如超過(guò)這一電壓，有可能發(fā)生危險(xiǎn)。

Wh：Wh是電池的一個(gè)最準(zhǔn)確的能量單位，其實(shí)很多大型電池都采用了Wh代表電池容量。其實(shí)就連筆記本電池也更多的采用了這一容量單位。Wh是毫安時(shí)和工作電壓乘積而來(lái)。例如一塊1000mAh電池工作電壓為3.7V，則這款電池容量為3.7Wh。而我們前面所說(shuō)的比容量(或者成為克容量、能量密度)則是電池每一克含有的Wh數(shù)。

過(guò)針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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簡(jiǎn)單介紹了mAh、工作電壓、充電電壓、Wh之間的關(guān)系，也了解了Wh是最能體現(xiàn)一款手機(jī)電池容量的核心參數(shù)，接下來(lái)我們通過(guò)對(duì)2005年到2014年手機(jī)電池的測(cè)試來(lái)看看這9年間電池發(fā)展是否為一個(gè)瓶頸。

通過(guò)測(cè)試，我們得到了這樣的一張大概為波浪的圖片。并不像我們之前想象的始終小幅上升，反而是有時(shí)急速上升，有時(shí)反倒下降的表格。其實(shí)這里面原因有很多，首先筆者樣本量不足肯定是導(dǎo)致這一現(xiàn)象發(fā)生的最重要原因。但這幅圖中也蘊(yùn)含著這10年來(lái)智能手機(jī)發(fā)展的幾個(gè)階段。我們這一部分先簡(jiǎn)單向大家解讀一下。

首先05年到07年，手機(jī)電池能量密度有了一個(gè)巨大的飛躍，增幅大概為40%，重要原因是這期間智能手機(jī)電池從普通液態(tài)鋰離子電池轉(zhuǎn)變?yōu)殇囯x子聚合物電池。經(jīng)歷了07、08、09、10年的小幅上漲后，智能手機(jī)電池容量在11、12年兩年不增反降這其中有兩個(gè)原因：1.在手機(jī)電池做大之后，廠商更加關(guān)注手機(jī)電池的安全性，在硬殼防護(hù)上做了很大改進(jìn)，導(dǎo)致手機(jī)電池重量上升。2.隨著互聯(lián)網(wǎng)品牌等更多品牌的加入，智能手機(jī)電池質(zhì)量開(kāi)始出現(xiàn)參差不齊的現(xiàn)象。最后我們看到13、14年，智能手機(jī)電池比容量達(dá)到目前的頂峰。原因也是兩方面的：1.越來(lái)越多的廠商開(kāi)始做內(nèi)置電池，在保證安全的情況下省去了硬殼包裝。2.電池技術(shù)從12年到14年間有了很大進(jìn)步，高端智能機(jī)電池工作電壓普遍從3.7V升至3.8V。

其實(shí)我們可以看到，從05年到14年十年間，智能手機(jī)電池基本上做到了100%的能量密度提升，平均每年7.2%的上升率，按說(shuō)這一數(shù)字假如換算成GDP上升率，那可真算得上是10年騰飛之路了。但怎奈何CPU主頻上升率1500%，攝像頭像素上升率5000%，其實(shí)并不是電池發(fā)展遇到瓶頸，而是其他硬件產(chǎn)業(yè)發(fā)展是在太迅猛了。在大環(huán)境的映襯下，顯得智能手機(jī)電池發(fā)展速度太慢了。也難怪大家都吐槽電池不給力。舉個(gè)例子十年前兩個(gè)人每個(gè)月都掙100塊。十年后一個(gè)人掙200塊，一個(gè)人掙5000塊，顯然200塊那主兒是被吐槽的一方啊。那究竟智能手機(jī)電池還能不能迎來(lái)飛躍?怎么才能解決智能手機(jī)續(xù)航不給力的現(xiàn)狀呢?我們通過(guò)開(kāi)源和節(jié)流兩方面來(lái)向大家簡(jiǎn)單分析下。

智能手機(jī)電池如何開(kāi)源?

無(wú)人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

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智能手機(jī)電池資源跟所有短缺資源相同，都要開(kāi)源節(jié)流。在我們介紹目前手機(jī)電池開(kāi)源創(chuàng)新方面，我們先來(lái)看看時(shí)下智能手機(jī)電池的現(xiàn)狀。前面我們也說(shuō)道了液態(tài)鋰離子電池和鋰離子聚合物電池，兩者之間有何差別呢?

提到智能手機(jī)電池故障，我們首先想到的往往是鼓包、爆炸等詞語(yǔ)。其實(shí)電池鼓包、爆炸等都是液態(tài)鋰離子電池的代名詞。手機(jī)發(fā)展到今天，絕大多數(shù)廠商已經(jīng)開(kāi)始使用鋰離子聚合物電池。鋰離子聚合物電池和液態(tài)鋰離子電池最大的不同就在于電解質(zhì)形態(tài)不同。液態(tài)鋰離子電池采用液態(tài)物體作為電解質(zhì)液，最具代表性的就是我們常說(shuō)的18650電池，液態(tài)鋰離子電池尤其自身的優(yōu)點(diǎn)：歷史悠久、價(jià)格低廉、安全系數(shù)不錯(cuò)。這也是為神馬目前小到例如小米電源，大到例如特斯拉汽車都在使用18650電池作為能源。但由于保護(hù)電解質(zhì)液通常要使用金屬外殼，假如密封不好的話會(huì)出現(xiàn)漏液，假如過(guò)沖(充電電壓過(guò)大)的話會(huì)出現(xiàn)電池鼓包或者爆炸的現(xiàn)象，時(shí)下越來(lái)越多的智能手機(jī)開(kāi)始使用鋰離子聚合物電池。

鋰離子聚合物電池相關(guān)于液態(tài)鋰離子電池最大的差別在于其使用了固態(tài)或膠狀物體作為電解質(zhì)。安全系數(shù)更高。在出現(xiàn)過(guò)沖的情況下，固態(tài)或膠狀物體會(huì)出現(xiàn)氣化的現(xiàn)象，更為嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)燃燒，基本不會(huì)爆炸。而我們時(shí)下常見(jiàn)的手機(jī)爆炸新聞通常是由于鋰離子聚合物電池出現(xiàn)過(guò)沖自燃后引發(fā)手機(jī)內(nèi)部芯片爆炸或手機(jī)自燃。并不是我們腦海中的手機(jī)電池爆炸。并且鋰離子聚合物電池相關(guān)于液態(tài)鋰離子電池也有明顯的優(yōu)勢(shì)：工作電壓高、能量密度大、自然放電小、重復(fù)使用壽命長(zhǎng)、沒(méi)有記憶效應(yīng)、內(nèi)阻小、形狀可定制、保護(hù)電路板設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。但同樣帶來(lái)的問(wèn)題就是成本較高。

▲特斯拉使用的松下18650電池

了解了鋰離子聚合物電池和液態(tài)鋰離子電池后，我們來(lái)看看時(shí)下主流的電池構(gòu)成是怎么樣的。時(shí)下主流的鋰離子電池基本上分為鈷酸鋰離子電池、錳酸鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池、三元電池等等。其中每一類電池各有優(yōu)劣。其中鈷酸鋰離子電池能量密度最大，所以目前智能手機(jī)電池全部采用鈷酸鋰離子電池。其他鋰離子電池各有優(yōu)劣，例如最新的特斯拉汽車就開(kāi)始使用三元鋰離子電池替代了鈷酸鋰離子電池。

▲鈷酸鋰的微觀形態(tài)

鋰作為最活潑的金屬元素，活潑型僅次于氫，顯然是做電池的最佳選擇，但由于其過(guò)于活潑，本身不穩(wěn)定且十分不安全，人們就想到了利用鈷酸、錳酸、磷酸鐵等和鋰結(jié)合作為電池正極，用石墨作為負(fù)極打造電池。前面我們說(shuō)到鈷酸鋰離子電池能量密度最大，雖然有著相比于其他鋰離子電池不太安全、工作電壓不高等缺點(diǎn)，但關(guān)于智能手機(jī)這種小型、要單塊電池的設(shè)備來(lái)講還是最佳的選擇。前面我們說(shuō)到了開(kāi)源，如何對(duì)現(xiàn)有電池技術(shù)進(jìn)行開(kāi)源呢?

▲采用三維納米網(wǎng)格技術(shù)正極新增鈷酸鋰密度

方法一：提升鈷酸鋰密度。提升鈷酸鋰密度，放電電子增多，庫(kù)倫數(shù)/mAh增大是解決電池容量不足的一個(gè)方法。當(dāng)然我們談?wù)摰氖窃谝欢w積下增大密度。隨著技術(shù)的革新，鈷酸鋰離子電池正極密度越來(lái)越大。而目前科學(xué)家正在考慮利用納米網(wǎng)狀層來(lái)進(jìn)行鈷酸鋰離子電池正極的從新分配，從而更大限度的合理利用正極的安全空間。目前實(shí)驗(yàn)表明，該項(xiàng)技術(shù)能夠使電池容量成倍新增。但要注意的是，目前該項(xiàng)技術(shù)僅僅是實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，想想處理器剛剛跨進(jìn)20nm，將納米技術(shù)應(yīng)用在民用級(jí)手機(jī)電池正極，還得些年頭。并且我們了解鈷酸鋰是有其物理密度的，提升鈷酸鋰密度的方法最終是會(huì)到達(dá)盡頭的。并且在時(shí)下已經(jīng)非常完善的技術(shù)上再提升密度，安全性和成本關(guān)于廠商來(lái)講還是不劃算的。

方法二：提升工作電壓。工作電壓是由正極材質(zhì)、電解質(zhì)材質(zhì)等等綜合控制的。前面我們說(shuō)過(guò)Wh=mAh×工作電壓，假如工作電壓能夠提升，也能為電池新增容量。但由于目前手機(jī)電池電解質(zhì)耐壓4.5V，所以充電電壓不能高過(guò)4.5V，故工作電壓也很難提升。其實(shí)這幾年廠家在工作電壓上已經(jīng)下了很大功夫，從10年前的4.2V/3.7V，已經(jīng)提升到了現(xiàn)在的4.35V/3.8V，千萬(wàn)別小看這0.1V的提升，代表著廠家在正極、電解質(zhì)、過(guò)沖保護(hù)方面做到了極致。相信過(guò)不了多長(zhǎng)時(shí)間，就會(huì)出現(xiàn)3.85V工作電壓的手機(jī)電池，但這也是現(xiàn)有情況下手機(jī)電池工作電壓的極限了。假如真的想筆者所說(shuō)的工作電壓從3.8V提升到3.85V，那么電池容量增幅也僅僅能達(dá)到1.5%，還是杯水車薪的一件事情。

方法三：異性電池。提升空間利用率是目前廠家很好實(shí)現(xiàn)的一個(gè)方法。目前智能手機(jī)采用很多都采用了弧形設(shè)計(jì)，內(nèi)部電池卻仍舊采用較為方正的矩形設(shè)計(jì)，不能很好的利用背部弧形的空間。而梯形電池、柔性電池、線纜電池等電池的加入使得智能手機(jī)空間能夠更加合理的利用。在這方面上LGChem走在前列。之前LGG2就采用了梯形電池大幅提升了電池容量。而剛剛公布的LGG3搭載了2940mAh的常規(guī)形狀電池，假如能搭載梯形電池有可能電池容量達(dá)到3450mAh，這一提升還是非?？捎^的。但增大體積來(lái)解決電池容量問(wèn)題終歸是一個(gè)笨辦法。LGG2售價(jià)2699元。

▲Li-Air電池技術(shù)

方法四：采用全新材質(zhì)電池。想要智能手機(jī)電池容量提升速度跟攝像頭像素提升速度那么快的辦法目前來(lái)看只有采用新材質(zhì)電池。目前呼聲較高的鋰硫電池、鋰氧電池雖然號(hào)稱在能量密度上相比目前的鈷酸鋰系電池能夠提升數(shù)十倍甚至上百倍，但由于成本、技術(shù)不成熟、安全性能低等原因目前仍舊停留在實(shí)驗(yàn)室理論驗(yàn)證和極少量試驗(yàn)品的生產(chǎn)階段。離裝到我們手機(jī)中還極其遙遠(yuǎn)，甚至比前面我們說(shuō)到的采用納米網(wǎng)格新增正極密度還要遙遠(yuǎn)。兒子輩能用上就算是科技突飛猛進(jìn)了。

▲三星很早試水手機(jī)燃料動(dòng)力電池

方法五：燃料動(dòng)力電池。每當(dāng)我們說(shuō)到電池遇到瓶頸的時(shí)候，都會(huì)聽(tīng)到燃料動(dòng)力電池的聲音。的確鋰作為電池雖然已經(jīng)十分強(qiáng)大了，但別忘了元素周期表中第一位的氫才是能量的王中王。筆者記得每一代iPhone公布前夕都有各種各樣的傳言稱iPhone將采用燃料動(dòng)力電池。筆者只能說(shuō)理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感。目前燃料動(dòng)力電池還不能做到小型商用化，還不能保證非專業(yè)用戶手中的燃料動(dòng)力電池足夠安全。筆者腹黑的想法是燃料動(dòng)力電池能量很大，假如進(jìn)入消費(fèi)級(jí)，幾塊手機(jī)電池就能組裝成一顆炸彈，那豈不是天下大亂。還有每天幻想著核能進(jìn)入消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的朋友，想想現(xiàn)在的地區(qū)安全局勢(shì)，還是不要做夢(mèng)了。

以上就是智能手機(jī)開(kāi)源的5種方法，我們也看到了不是目前還處于試驗(yàn)階段的，就是成本過(guò)高的。最靠譜的一種方法異性電池的應(yīng)用本質(zhì)上仍然是增大手機(jī)體積。不能說(shuō)手機(jī)電池近年來(lái)不會(huì)有迅猛發(fā)展，但本質(zhì)上的改變很難，我們理想狀態(tài)下成倍的上升更是幾乎不可能。既然開(kāi)源短時(shí)間內(nèi)很難看到成效，那我們就來(lái)看看節(jié)流吧。目前有什么技術(shù)能夠降低手機(jī)耗電量呢?

智能手機(jī)現(xiàn)有節(jié)電技術(shù)

有人說(shuō)錢不是攢出來(lái)的，筆者也特認(rèn)同這個(gè)觀點(diǎn)，但在現(xiàn)實(shí)生活中，你不漲工資還不想省錢，想必你也是醉了。手機(jī)也相同，前面我們說(shuō)了目前開(kāi)源的方法不太靠譜，文章的這一環(huán)節(jié)我們就來(lái)簡(jiǎn)單講講手機(jī)如何節(jié)電?

快速充電：其實(shí)快速充電嚴(yán)格意義上來(lái)講并不能算是節(jié)電技術(shù)的一種，但由于實(shí)際操作過(guò)程中確實(shí)能夠?yàn)槲覀儙?lái)續(xù)航方面的便利。文章這里就簡(jiǎn)單向大家介紹一下。其實(shí)時(shí)下很多快速充電技術(shù)，幾乎我們每隔一段時(shí)間都能看到新聞講到XX大學(xué)研究快速充電技術(shù)能夠在幾秒鐘對(duì)電池完成充電。但其實(shí)快速充電就伴隨著安全性的問(wèn)題。理論上充電速度越快就越容易出現(xiàn)安全問(wèn)題。我們?cè)谶@里簡(jiǎn)單向大家介紹兩個(gè)目前已經(jīng)應(yīng)用到手機(jī)上的快速充電技術(shù)。那些躺在實(shí)驗(yàn)室中的技術(shù)就選擇性的掠過(guò)了。QuickCharge2.0技術(shù)是高通采用的全新快速充電技術(shù)，采用9V/1.2A充電標(biāo)準(zhǔn)，號(hào)稱能在1小時(shí)內(nèi)為手機(jī)充電60%。目前小米4采用了這一標(biāo)準(zhǔn)，而高通也將大力推廣這一充電標(biāo)準(zhǔn)。小米4售價(jià)1999元。VOOC閃充技術(shù)是最先采用在OPPOFind7上的一個(gè)OPPO專利充電技術(shù)。充電速度達(dá)現(xiàn)有充電速度的4被，5分鐘充電時(shí)間能夠?yàn)槭謾C(jī)供應(yīng)2小時(shí)通話時(shí)間的電量。采用4.5V規(guī)格。要芯片和microUSB口同時(shí)支持才能使用。

▲MIUI6采用系統(tǒng)級(jí)節(jié)電方式

軟件節(jié)電：目前很多安卓手機(jī)都號(hào)稱自己采用了獨(dú)家的節(jié)電技術(shù)。其實(shí)安卓手機(jī)軟件節(jié)電基本上是通過(guò)系統(tǒng)級(jí)和應(yīng)用級(jí)節(jié)電完成的。例如小米4采用了全新的內(nèi)存管理和后臺(tái)運(yùn)行程序機(jī)制，就屬于系統(tǒng)級(jí)節(jié)電。而例如華為從華為P7上開(kāi)始搭載的屏幕省電，則是通過(guò)降低屏幕分辨率的方式來(lái)進(jìn)行節(jié)電，屬于應(yīng)用級(jí)的省電功能。

▲RAM屏幕工作原理

硬件節(jié)電：在硬件節(jié)電方面，目前作為手機(jī)耗電的兩大巨頭，處理器和屏幕都分別有著自己的方法。處理器廠家包括ARM和其他例如高通等廠家都通過(guò)優(yōu)化架構(gòu)、采用全新的制程等方式進(jìn)行節(jié)電。而屏幕廠家則通過(guò)試用帶有RAM的屏幕來(lái)對(duì)手機(jī)畫面進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，來(lái)控制刷新率和背光來(lái)節(jié)電。