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2019年的MWC(世界移动通信大会)上,国外厂商Energizer发布了一款全球最大电池容量的手机——Power Max P18K Pop。

这部手机其他的配置都比较平庸,最大的亮点是内置了一块18000mAh超大容量的电池;官方宣称这部手机可待机50天、通话90个小时、连续播放视频2天,使用附赠的充电器需要9个小时才能充满。

在这「令人发指」的续航背后是这部手机的厚度和重量,分别为1.8厘米和472克,简直就是手机当中的巨无霸。

如果把这部接近1斤重的手机同小米最近公布的「小米手机电池技术新突破」的新闻结合起来看,就会发现一件很有意思的事情:

在锂电池技术与快充技术迅速发展的今天,仍然有厂商为了解决续航焦虑,而采用把电池容量提高到18000mAh这样简单粗暴的做法

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而细数今年发布的主打续航的手机:中兴远航 20 Pro(5100mAh电池+66W快充)、OPPO A55(5000mAh电池+10W快充)、Redmi Note 11 Pro(5160mAh+67W快充)……大多数主流厂商都把电池容量定在了5000mAh附近,不盲目增加电池容量已经成为了一种稳妥的做法。可人们的续航焦虑,从来就不是一件理性的事!

智能手机电池不耐用并不全是锂电池的锅

大家都知道,现在的智能手机所使用的都是锂电池,这几年锂电池技术有了比较大的进步,大家可以看到锂电池的体积越来越小、能量密度越来越高,应用在手机领域就是:越来越多轻薄的手机都开始搭载4000mAh,甚至是4500mAh容量的电池。三位科学家还因为在锂电池技术方面做出的贡献而获得了2019年的诺贝尔化学奖。

锂电池是一个统称,锂电池包含金属锂电池(如纽扣电池)、锂离子电池(如大家常说的手机当中的锂电池),为了文章需要,一般不作特别说明的话,文中的锂电池代指锂离子电池。

锂电池的光辉历史自然不用赘述,不仅仅是智能手机,其他数码产品也都在使用锂电池;事实上,锂电池是充放次数达到200次的各种电源体系当中能量密度最高的。大家如果有用过以前那种用在数码相机、随身听上的镍镉电池,它也是可充放的,但其使用寿命和锂电池相比就差太多了。

电池能量密度:指单位体积的电池所储存的电量,一般情况下,能量密度越高,电池越耐用;而同体积的锂电池的能量密度是镍镉电池的2.5倍。

在进入智能手机时代之后,锂电池的能量密度随着技术的成熟也已经达到了一个极限,这也是这几年来大家觉得手机的锂电池几乎没有任何进步的原因所在。在手机内部的体积限制下,单纯再「压榨」锂电池的能量密度已经不是一个好的方向了。

大屏手机和娱乐需求才是续航焦虑的制造者

那么,在现有的锂电池技术已经足够好的情况下,为什么还是会出现严重的续航焦虑呢?这可能就得归结于人们使用手机的方式发生了变化。

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在过去,使用手机最多的场景是打电话和发短信,抑或是简单使用一些上网功能;但随着移动互联网的快速发展,手游、视频、购物、以及各种社交沟通的需求已逐步成为智能手机里「吃电大户」。虽然锂电池的容量从几百毫安一路升级,达到现在的四千毫安、五千毫安,但移动便携的娱乐需求可不仅仅是增长了几倍而已。

人们随时随地对电量的需求也催生了充电宝这一行业的兴起,购物平台上各类充电宝的热销,以及大街小巷各式各样的可租借式的充电宝,这些都反映着:人们对手机额外电量的需求已经到了一个前所未有的地步。

在户外或者是没办法及时充电的地方,手机没有电意味着线下购物无法移动支付,坐车无法刷健康码和乘车码,同样也无法听歌、看视频、玩手游来打发时间,这对于适应了便捷的移动互联的生活方式的人来说,是一个永恒的无法绕过去的续航焦虑。

石墨烯电池会是未来智能手机电池的答案吗?

我们离实现「手机电量自由」还有多远?这是题目抛出的一个问题,很多人有这样的愿景:出门不用担心手机电量,也不用带笨重的充电宝,在坐车的路上可以随时随地使用智能手机上的各种服务,很惬意,很自在。

但回归现实,在可预见的未来,智能手机的锂电池会如何发展呢?从影响锂电池充放效率的正极材料和负极材料来说,想要在同等体积大小的情况下提高电池容量,改变正负极材料似乎成为了唯一的答案。锂电池的正极采用的是钴酸锂,锂电池的负极采用的是石墨。

而石墨烯作为一种优质的负极材料,有着使用寿命长的特性,石墨烯电池不仅可以快速充满,而且续航极好。2020年,小米就发布过小米10至尊版手机,里面就宣称使用了石墨烯电池,但这个只属于宣传的话术,本质上是添加了石墨烯材质的锂离子电池。

真正意义上的石墨烯电池,开发成本极高、工艺难度极大,现阶段想要应用在手机领域,几乎不可能。石墨烯电池已是如此,其他曾经被提到过的硅碳复合材料电池、钛酸锂电池等也同理,成本太高,商用几乎不可能。

写在最后

兜兜转转一圈,又回到了锂电池的身上。在120W快充逐渐普及的今天,充电的速度从以小时计算也逐渐变为以分钟计算,早上穿衣洗脸刷牙的功夫,手机的电量就满了,这种体验的确也很不错。当厂商开始用大电池+快充缓解人们的续航焦虑的时候,我们必须得承认这或许是当下最好的解决方案

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但大家或许都还是会有这样的想法,要是真正实现了「手机电量自由」该多好。

一边是现实,街上的新能源汽车越来越多,电动车也随处可见,人们真正进入了一个随时随地都要和电能打交道的年代;而另一边是理想,总有一天新型的材料会被发现,价格既能接受,使用起来也比现有的锂电池更好,这或许才是实现「手机电量自由」的最终答案。