新iPhone僅增245mAh 蘋果何時才用新技術?

新iPhone僅增245mAh 蘋果何時才用新技術?

智慧手機的規格得到了很大的提升,功能得到了大大滿足。然而,電池技術始終是最大瓶頸,為此很多 Android 陣營大多通過大容量電池彌補,看到 iPhone 7 最新消息稱容量僅少量增加,不禁讓人再次感慨,新電池技術究竟何時到來?

前言:iPhone 依然不是大容量電池手機

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就在這兩天剛剛有最新來自爆料者 onleaks 的爆料稱,今年發布的新一代 iPhone 將會配備1960mAh 的電池,onleaks 甚至表示這幾乎是可以 100% 確認的消息。也就是說,相比 iPhone 6s 的 1715 mAh 而言, iPhone 7 多了近 14% 的電池容量。理論上,更大容量的電池應該可以增加續航時間,這對於廣大長期抱怨 iPhone 續航問題的果粉而言是天大的好消息。

目前很多Android 陣營的旗艦級智慧手機電池容量都達到了3000mAh 以上,4000mAh 以上的更是不少,畢竟更大的螢幕和更強的性能對電力的需求也就更高,iPhone 在這方面著實是同尺寸機型中容量較小的機子了。然而重點在於,這增加的電池容量,是否意味著新一代 iPhone 設計變得更厚了呢?

我們都知道,更大容量的電池意味著需要佔據機身內部的空間也更多,如果這一次蘋果真的取消了 3.5mm 耳機插孔,也許真的可以給電池額外的安置空間。當然了,蘋果在iPhone 內部設計上,總是有自己獨特的想法以充分利用每一絲可用空間,比如針對MacBook,首次引入了“階梯電池”技術,用電池板填補更多的設備內部空間,確保不浪費分毫。

話說回來,即便爆料是真的,僅多了 245mAh 容量的電池,或許依舊只是杯水車薪,解決不了根本問題,中度和重度使用者一天一充或者行動電源少不了。那麼,蘋果是否還準備了些什麼獨家的電池技術呢?根據過去的相關消息了解,下面有一些未來某一代 iPhone 可能會用到的電池技術。

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炒得正火的兩個新電池技術

      – 固態電池

首先是固態電池技術,這是蘋果向美國專利商標局申請的一項與固態電池充電技術相關的專利,此專利表明了蘋果有意開發高能量密度特性的固態電池,未來最受益的還是Apple Watch,續航或許提升不止一個檔次。

一般來說,一個電池是由電極和電解質組成的,電極為金屬導體,電解質為某種液體。顧名思義,固態電池使用的是固體電解質,固態電池消除了任何液體洩漏的問題,並可以小型化,使用更薄的設計,對於可彎曲設備或者是帶有柔性螢幕的設備來說,固態電池的這些特性對它們的設計會有很大的幫助,使用固態電池還可以有效避免傳統電池容易出現的電解質滲漏問題。

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很早就有各種報導稱,固態電池技術可帶來更便宜和能量密度更大的電池,有望最早成為下一代電池的未來,而且很多大廠都在投資,包括戴森,其投資的Sakti3公司已經完成能量密度達每公升1.1 千瓦時的電池,這一能量密度要比鋰離子電池的高大約50%。

去年麻省理工學院材料科學和工程教授格布蘭德·塞德(Gerbrand Ceder)表示,固態電池是“真正的遊戲規則改變者”,能用來製造“近乎完美的電池”。此類電池不僅能延長電池使用時間,還能增加電池容量,提高安全性,可以把電池往牆上摔,在電池上釘釘子,而且電池幾乎不會退化,意味著電池能使用“數十萬個週期”。

        – 氫燃料電池

接著是去年炒得最火的氫燃料電池。當時的消息稱,與蘋果有合作關係的英國的能源科技開發商Intelligent Energy ,在全球首款個智慧手機氫燃料電池技術上取得重大突破,聲稱將自家研究的氫燃料電池放到一台iPhone 6中,續航可以達到整整7 天時間,而且iPhone 無需改變形狀和尺寸,運行正常。但因為電池是由氫和氧發生反應,會產生一點點的水以及熱量,於是只要背部開孔讓水蒸氣排掉即可,而且一般我們完全感受不到這種物理變化。

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其中有意思的是,蘋果與 Intelligent Energy 從 2013 年開始便聯合購買很多相關燃料電池的專利,被爆出蘋果自家也申請了“攜帶型計算設備使用的燃料電池系統”。換句話說,蘋果可能已經在低調研發氫燃料電池中,只是目前離推向市場前可能仍有很多困難要解決,包括如何更換反應物、氫氣來源和成本、智慧手機氫燃料盒整合設計,氫燃料電池的循環壽命以及安全問題等等。

總之,不排除蘋果有可能在某一天放棄使用鋰離子電池,轉而研發出針對手機的氫燃料電池技術和方案。

其他電池技術

太陽能。據稱也是蘋果內部優先考慮的電池技術,目前蘋果已經開始大力發展這種新能源了,但主要還是運用在商業領域。蘋果不是沒有考慮過行動設備,其相關太陽能專利中,介紹稱設備內整合的太陽能電池能夠將環境光轉化為電能。無線通信線路利用太陽能電池的電能,將觸摸輸入傳送到外部設備上。用戶可以將太陽能電池的電能存儲到電容器等電能存儲設備中,或者是給電池充電。未來光照條件不受限的情況下,也許 iPhone、iPad 、或者 MacBook 都有可能提供整合太陽能電池,自給供電,但本質上其內部仍可能使用鋰電池。

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鋰離子電池。實際上,鋰離子電池已廣泛應用於大多數消費電子產品和電動汽車中,生產成本的大幅下降、能量密度的提升以及規模生產效益,意味著它仍然是許多消費電子產品的最佳選擇。為了鋰離子電池,特斯拉投入了超過 50 億美元建廠,蘋果方面也從鋰離子電池廠商那裡挖角工程師,以創建自己的研發部門。所以看起來鋰離子電池技術也可能出現在蘋果設備上。不過,該電池的電解質為易燃液體,因此如果該電池受到損壞,可能帶來危險。

新一代鋰電池?據稱,科學家正在新一代鋰電池中融入了眾多先進的技術。比如解決安全性的不易燃組件,能夠減少結晶對電極的影響,提升安全性並延長電池壽命;還有鋰陽極,史丹佛大學的科學家表示超薄碳團簇可以允許鋰金屬作為陽極,電量提升是目前石墨陽極的10 倍;二氧化鈦陽極材料,Nangyang 科技大學的研發小組發現,使用了二氧化鈦元素而非石墨作為陽極材質,在短短兩分鐘內,可以迅速充滿70%的電量,並且充電次數超過10000次。

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以上新一代型電池技術都尚處研發階段,但可以肯定的是,基於鋰電池的改進技術更有望率先登陸市場,在幾年內運用到充電速度更快、更加耐用和安全的鋰電池上。還有很多電池技術,大多數實驗室成果的就更不用說了。比如:

– 麻省理工學院最新可利用重力發電的新型液態電池,可用無處不在的重力提供電能;

– Dongxu Optoelectronics 公司最新世界上第一款石墨烯電池 G-King,能夠在 13 到 15 分鐘的時間內給蘋果的 11 英寸 MacBook Air 筆記本充滿電;

– IBM 的 “Project 500”鋰空氣電池,當電池在充電時,氧氣又會返回至大氣,鋰離子返回至電池陽極;

– 南加州大學的多孔矽鋰離子電池,儲能量是智慧手機常規電池的三倍多,充電時間僅需10分鐘;

– 最接近成熟、最便宜、非常小、非常輕的硫化鋰(lithium-sulfur) 電池,密度是目前鋰離子電池的 5 倍左右;

– 鎂電池,能源密度是鋰離子電池的 8-12 倍,充、放電效率是後者的 5 倍;

– 韓國的蔚山國家科學技術研究所(UNIST)開發的新型曲面電池技術,厚度僅有 1 毫米的電池,可讓電池在 10 分鐘甚至更少的時間內充滿電。

還是會先改善充電技術 用無線?

說來說去,蘋果最先可能實現的還是充電技術的變革。畢竟最流行的可充電鋰離子電池已經被廣泛使用了20多年,當今的電池並未發生巨大的變化,主要是由於新型電池的穩定性似乎也是一個問題,電池製造商同時面臨過去、現在以及未來的挑戰,而且很多相關的研究和開發都是針對工業領域設計,將這種技術應用於消費性電子產品可能還需要再等多年。

無線充電應該是可以加入到蘋果設備的技術之一,只要把設備放在一個特殊的配件上或一旁,就可以給設備充電,這種方式正變得越來越普遍,而遠程無線充電有可能讓現實發生根本上的改變。

蘋果之前曾申請過一個感應充電技術專利,也是常見的雙線圈感應式無線充電技術,通過專用的發射線圈與設備內部的接收線圈交互實現感應式充電。專利的關鍵在於,蘋果的技術可在不需要增加任何外在硬體或內部零件輔助的前提下,就能實現自行為設備進行無線充電。為何呢?因為蘋果的線圈直接來自設備內部的聲學或觸覺設備零組件,比如揚聲器、麥克風、Taptic Engine 震動反饋模組或其他部件的現有線圈,利用線圈發出不同的電流頻率,感應接收和傳輸電能。

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不過缺陷就是,內建零件的線圈尺寸有限,對於電能傳輸的效率實在影響太大,將導致充電時間很長,技術上突破或許不是那麼容易。儘管如此,蘋果還是有可能考慮,因為 Apple Watch 上的就是“感應式充電”,完全封閉,沒有任何暴露的觸點,使用簡單,而且取消 3.5mm 接孔之後,無線充電變得更加有必要了。

蘋果也考慮過如何讓無線充電變得更好,因此有報導稱蘋果同時和美國以及亞洲的合作夥伴進行研究遠距離無線充電技術。該技術可以讓iPhone 和iPad 進行遠距離的無線充電,創造出與目前市場上的大多數無線充電方案有所不同的無線充電方式,還能夠確保遠距離無線充電方案中的電量流失少,充電時間短。至於相關技術細節,目前也沒有專利放出。

長期等待……

當然了,在無線充電極其普遍的今天,蘋果仍可能率先改進有線的充電方式,即加入快速充電技術。總之,人類在進步,社會在發展,不到最後一步,一切都是未知,萬一哪一天電池新技術的時代真的到來了呢?

 

出處:威鋒網

作者:小言

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