智能手機(jī)電量不足、低能量是影響智能設(shè)備使用的“痛點(diǎn)”。目前眾廠商的研發(fā)團(tuán)隊(duì)正極力在電池和續(xù)航能力上尋求突破,以滿足強(qiáng)烈的市場(chǎng)需求。
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,目前,智利幾位工程師最新研制一種生物充電器“E-Kaia”,只需將手機(jī)、平板電腦等設(shè)備充電線插入室內(nèi)植物土壤中便能充電,產(chǎn)品有望于今年年底實(shí)現(xiàn)銷售。
處于實(shí)驗(yàn)室的生物充電器距離產(chǎn)業(yè)化或許還需時(shí)日,但這反映出,前言技術(shù)對(duì)發(fā)現(xiàn)新材料解決電池續(xù)航能力的積極態(tài)度。伴隨技術(shù)進(jìn)步,電池續(xù)航能力或許將不再是痛點(diǎn)。
花樣翻新的生物充電器
根據(jù)媒體報(bào)告,E-Kaia從植物土壤中獲取能量,再轉(zhuǎn)換成為電能傳輸至手機(jī)等設(shè)備。E-Kaia的工作原理是植物在進(jìn)行光合作用過程中會(huì)制造有機(jī)物質(zhì)促進(jìn)其生長(zhǎng),它將轉(zhuǎn)換光能成為化學(xué)能。在植物根莖周圍,微生物會(huì)分解這些有機(jī)物質(zhì)產(chǎn)生能量促使植物生長(zhǎng),但會(huì)有一些電流作為副產(chǎn)物釋放出來。陽光進(jìn)入植物葉綠體,水分解為氧氣、質(zhì)子和電子。生物充電器的特征是一個(gè)電極捕獲電子,再將它們以電流形式傳輸至用電設(shè)備。
一株植物生物充電器可輸出電壓為5伏,輸出電流為600毫安,可以對(duì)智能手機(jī)充電1個(gè)半小時(shí),也可以對(duì)臺(tái)燈等設(shè)備充電。據(jù)悉,這支設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)已得到智利經(jīng)濟(jì)發(fā)展局的資金支持。
對(duì)于生物充電器的探索并非僅有智利。去年8月,美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)推出一個(gè)貼在身上的生物電池,通過人體排汗來獲取能量。這種生物電池的能源來自乳酸,而乳酸存在于人劇烈活動(dòng)后的汗水中。這一技術(shù)不久就能用于心臟監(jiān)護(hù)器、電子表,甚至是智能手機(jī)。
美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)報(bào)告表示:“這是第一個(gè)利用汗水的裝置,現(xiàn)在能量還不夠高,只有4微瓦,我們正在進(jìn)行提升,以便能驅(qū)動(dòng)小的電子裝置?!?/p>
另在去年年初,英國(guó)《每日郵報(bào)》報(bào)道稱,英國(guó)布里斯托爾市的一家機(jī)器人研究所在梅琳達(dá)和比爾·蓋茨基金會(huì)資助下,成功實(shí)現(xiàn)用人類尿液培養(yǎng)微生物燃料電池來為手機(jī)充電。
目前,智能手機(jī)電量不足、低能量狀態(tài)已影響正常的使用體驗(yàn)。如果哪一款生物充電器真的能研制成功,以后外出就不用擔(dān)心手機(jī)續(xù)航問題。
難破電池技術(shù)瓶頸
值得注意的是,生物充電器技術(shù)還在研究中,其研發(fā)周期與量產(chǎn)使用時(shí)間還是未知數(shù)。事實(shí)上,業(yè)內(nèi)一直在探索電池續(xù)航能力的解決之道。最早手機(jī)多使用的是鎳鎘電池,鎳鎘電池有著嚴(yán)重的記憶效應(yīng),每次必須完全放電后才能對(duì)其進(jìn)行充電,否則電池就會(huì)進(jìn)行記憶縮短使用時(shí)間。且鎘元素有毒,鎳鎘電池在長(zhǎng)時(shí)間通話后還會(huì)發(fā)熱變形。
此后,鎳氫電池開始用在手機(jī)中使用。相比鎳鎘電池其更輕、更薄、不再有毒,且能量密度也有所增大,同時(shí)電池記憶效應(yīng)大大減小(仍需20次完全充放電),不過發(fā)熱變形問題依然存在。
鋰離子電池的使用是手機(jī)電池革命的里程碑。其重量很輕,與鎳氫電池相比能量密度提升30%,不再有記憶效應(yīng)。隨著科技的發(fā)展又出現(xiàn)鋰聚合物電池,其不但體積更小容量更高。從2007年1月第一代iPhone發(fā)布至今,鋰電池技術(shù)被廣泛應(yīng)用。
近日,有消息稱,三星研發(fā)人員采用硅作電池陽極(可提供比普通電池更大的容量),并覆蓋石墨烯層來提高電池密度和壽命。在實(shí)驗(yàn)中,此電池能量密度是日常所使用電池的1.5到1.8倍。一般情況下,智能手機(jī)續(xù)航時(shí)間不足12小時(shí),升級(jí)版電池可以為智能手機(jī)提供21小時(shí)續(xù)航時(shí)間。所以,正常情況下,手機(jī)差不多可以使用兩天。
不過,從目前研發(fā)進(jìn)度上,三星想要在Galaxy S7(或其他設(shè)備)上使用這款升級(jí)版電池還是不太現(xiàn)實(shí)的。對(duì)于這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,三星方面還需數(shù)年時(shí)間才能將其投產(chǎn)。不過,之后卻無后續(xù)。
分析人士指出,手機(jī)電池短期內(nèi)基本沒有革命性突破的可能,目前的技術(shù)無非是對(duì)現(xiàn)有各種電極材料進(jìn)行改性,開發(fā)出一種新材料并達(dá)到產(chǎn)業(yè)化非常困難,短期不可能實(shí)現(xiàn)。
嘗試應(yīng)用微調(diào)
雖近期內(nèi)手機(jī)電池容量和續(xù)航時(shí)間難以得到質(zhì)的飛越,但各廠商便通過軟件優(yōu)化及相應(yīng)新技術(shù)就能“曲線救國(guó)”。
無線充電技術(shù)目前較為火爆,由供電設(shè)備(充電器)將能量傳送至用電裝置,該裝置使用接收到的能量對(duì)電池充電,達(dá)到為手機(jī)充電的效果。
OPPO通過技術(shù)使其產(chǎn)品充電功率更高,電量轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%。最快充電速度比一般手機(jī)充電技術(shù)快4倍以上。值得一提的是,其30分鐘就能為一款3000mAh電池充到75%的電量。
無獨(dú)有偶,聯(lián)發(fā)科公布了內(nèi)置于PMIC電源管理集成電路中的一項(xiàng)快速充電技術(shù)。另有廠家嘗試MaxCharge技術(shù)的全集成5A單節(jié)鋰離子(Li-ion)電池充電器電路。與現(xiàn)有電池充電器相比,這款器件將充電時(shí)間減少一半以上,最高可將充電時(shí)間減少60%,這讓用戶可以實(shí)現(xiàn)快速充電的同時(shí)又不會(huì)受到發(fā)熱過量的困擾。
手機(jī)廠商也會(huì)根據(jù)自身產(chǎn)品特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化。不過,基本上還是從降低屏幕亮度、關(guān)閉WiFi及蜂窩網(wǎng)絡(luò)、降低處理器主頻等方面來進(jìn)行,更有一些極端方式讓其只保留通話功能來延長(zhǎng)續(xù)航。
谷歌在最新發(fā)布的Android M系統(tǒng)依舊側(cè)重電池續(xù)航優(yōu)化(主要是降低Google Play、屏幕喚醒等的功耗)。為了能進(jìn)一步增加續(xù)航時(shí)間,其還在Android M中引入一個(gè)名為“Doze”(打盹)的新功能,以延長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間。所謂Doze功能,就是通過動(dòng)作檢測(cè)用戶是否在使用手機(jī),當(dāng)手機(jī)被閑置時(shí)自動(dòng)進(jìn)入低功耗模式。而當(dāng)用戶再次拿起手機(jī)時(shí),自動(dòng)恢復(fù)到正常使用模式。據(jù)外媒測(cè)試,使用Doze后,在相同條件下待機(jī)時(shí)間是之前的2.7倍。
許多開發(fā)者推出的省電APP軟件,如省電大師、金山電池醫(yī)生、點(diǎn)心省電、360省電王等,一些不過其原理大都相同,功能也相似,相比手機(jī)自帶的省電模式,用戶可控制的選項(xiàng)更多,觀看數(shù)據(jù)更為直觀,還有一些像夜間省電(在用戶睡覺時(shí)間的省電模式)、可直接關(guān)閉統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)耗電大的軟件的小功能,也是機(jī)身自帶省電模式所不具備的。