电池技术的停滞不前是折叠屏手机的一个短板吗?
前面的答主已经表达过这种观点:电池技术的停滞不前是折叠屏手机的一个短板,但是还不足以成为一个瓶颈。
现代智能手机技术发展的速度非常快,比如华为的拍摄镜头模组,在某些时候已经能达到照相机的水准,比如苹果的原深感镜头能把手机解锁安全和便捷提升到一个新高度。还有不断进步的SoC和越来越绚丽的屏幕等。在这些技术面前,锂电池技术进步几乎显得不值一提。
现在智能手机(主要以iPhone X为例),包括折叠屏手机(主要以华为Mate X为例)的电池循环次数是有限的。以我手中的iPhone为例,大约是500次。苹果官网对循环的定义是:您使用 电子设备时,电池会经过充电循环。当您使用电池的所有电量时,便会发生充电循环,但这不一定意味着一次充电。例如,您可能会在一天内使用了笔记本电脑的一半电量,然后将其重新充满电。如果您第二天同样如此,则会计作一次充电循环,而非两次。通过这种方式,可能需要几天的时间才能完成一个循环。经过500次循环,电池的峰值容量性能会下降到80%以下,这种循环在我的使用习惯下大约可以坚持两年。所以电池寿命暂时不会影响到华为折叠屏两年的使用寿命(我个人感觉华为的电池比我的iPhone耐用)。
关于电池续航的问题,其实也不是一个特别大的问题。随着SoC的制程工艺进步,处理器的功耗会进一步降低。现有的OLED显示技术不断进步也可以带来功耗上的降低。折叠屏手机大多数使用场景应该还是“手机”,而不是“平板”。所以电池的续航不会对手机有太大的影响。从iOS设备的续航表现来看,通过系统优化也是可以提升电池续航时间的。而各类快充标准也在不断进步,华为发布的55w快充能在半小时将手机电量从0%充至85%,小米也首发了20w无线快充,也变相的大大提升了手机的续航能力。所以这部分也不是特别大的问题。
关于电池材质的问题,现有的折叠屏手机都是通过两个电池来实现供电的,即中间的铰链会阻止设备能拥有一块超大电池。我认为这在出现更安全的柔性电池材料前不会有很大改变。
我查阅了部分资料,石墨烯将来在锂电池电池的应用会有效提升传统锂电池的导电效率、导电性能、韧性。石墨烯的应用能提高电池的可逆比容量,提升电池的充放电性能,延长电池的效率。能提高电极材料的电子传递速率和脱嵌锂离子速率,提高锂电池倍率性能,实现更快速充电。还能有利于研发可变形性强的电池材料,提升电池的环境适应能力,增强在柔性电池方面的应用。
另外我有一点看法:我认为真正会遏制折叠屏手机大面积发展的可能是屏幕材质或是铰链设计,以及系统适配。首先是屏幕材质,目前折叠屏手机均使用了塑料(具体化学材质我暂时没查到,会后续补充)。塑料的耐刮性能是不如玻璃的,而采用华为这样的外折方式折叠区域会直接接触造成刮擦的物质,如何提升抗刮擦能力是一个重点。智能手机本身的趋势是去机械化,例如e-sim。但是近两年手机的机械结构开始呈现增加趋势。伸缩摄像头,双轨潜望式机身的出现以及滑盖的回归让我们有些担忧机械结构会困扰手机更长久的使用。折叠屏手机还有一个很大的问题就是目前安卓对大屏的适配问题。如果只是一个放大了的手机,那么折叠屏就显得有些华而不实。我们可以参考TNT。纵使我们加上了键盘和鼠标,如果没有相对更多的软件适配那种操作方式,也会显得很鸡肋。而目前安卓的大趋势有点倾向于放弃平板,连Google自身都推出了ChromeOS。
从目前的舆论效果及厂商反应来看,折叠屏幕距离量产尚有距离,但是电池并非主要因素即瓶颈。
折叠屏的最大技术困难在于柔性显示屏幕和柔性PCB支持,而显示屏是最大的瓶颈。
1、柔性显示屏幕
柔性显示屏幕由OLED技术支持。OLED目前已经成熟地应用于“可弯曲”,但是距离实用的“可折叠”尚有距离。
弯曲屏幕只在2015-2016年间短短地火热过几个月,很快被全面屏的概念所取代。
而“可折叠”,对于OLED的品质及耐用性极大地提高。
中国的柔宇科技在2014年就宣称已经发布厚度仅0.01mm(编者按:此厚度极具争议!)的OLED显示器,且已经与智能手机成功对接,然而5年过去了,没有任何量产的消息及实际产品放出。【1】
而目前柔性OLED显示器的领跑者是LG。LG的柔性显示屏厚度约0.44mm,但是尚未达到可自由折叠的状态,主要应用于曲面电视等产品。
大家可以想象,一个极其纤薄的显示屏,其可耐折叠的能力必然极弱,更何况上面布满了半导体器件,这对于材料的要求是极致的。同时,OLED的主要材料是有机半导体,其正面的二极管结构与背面的晶体管支持,如若全部采用有机物,则其耐用性及性能是受到极大限制的。
所以说,柔性显示屏幕才是可折叠手机量产的最大瓶颈。
2、柔性PCB支持
相比于柔性显示屏,柔性PCB(Flexible Printed Circuit Borad, FPC)技术目前则较为成熟。
利用可靠的聚合物基材,现行的FPC技术已经广泛地应用于各类电子产品的线路连接。
不过,针对折叠屏,其最大限制在于:连接处的厚度及耐用程度。即多次折叠之后,利用FPC连接的线路是否依然可靠,对于基材,胶连,沉铜电铜技术,表面处理技术的要求都明显更上一个台阶。
笔者认为,相比于电池技术,柔性显示屏及柔性PCB对于折叠屏量产的限制更大,技术难关也更为明显。电池大小顶多使得手机厚一点或者薄一点;而上述两个技术直接决定了产品是否可靠及可否量产。
不想说是不是“量产的瓶颈”,但肯定是折叠屏手机质量可靠、大众接纳的瓶颈,
实际上说白了,电池是所有手机的瓶颈。
从黑白屏幕到现在的折叠视网膜屏,
从和弦彩铃到现在的蓝牙动次打次,
过去一千条短信已满,如今可以放进去几十部电影,
当年只有俄罗斯方块,现在都能吃鸡了,
内置啤酒瓶扳手、的士高歌声嘹亮、炫彩跑马灯、双卡双待……
手机的一切功能都在飞速进步,
唯独这个电池啊!这十年基本上就没有大的进步。
所以过去待机几天的手机,现在能撑一天就不错了。
作为前锂电池行业研发人士,我很惭愧(惭愧得我都改行了,雾)
而如果真的想任意折叠,对于电池是有更高要求的,
不仅仅是隔膜要拉来拽去无数次,正极负极和集流体也有新要求。有人说石墨烯,我当时在石墨烯上花了差不多两年的公费功夫,而且我也能自己用化学法制备石墨烯(不过通常需要师妹在旁搭把手,这活儿最好两个人),虽然不是单层,但够用了。
然而,目前来看,如果电池机理不革新,石墨烯对解决容量问题作用不大。没错,石墨烯能解决很多问题,然而根本问题还在。
至于说快充,倒是一个相对容易实现的技术。但我也要指出:现在很多快充是虚胖,微观结构、电极性质和电化学原理决定了快充也不是那么简单的。
而多层电池单元堆叠出来的整体,又是个挑战。
怎么办呢?想到一种解决办法,几十年应用历史了,那就是
钠!硫!电!池!
这是一种液态电池,既然是液体,当然不怕来回折叠的材料疲劳断裂和错位啦~
但是也有缺点,为了保证熔融态,这种电池需要三百多度才能正常工作
怎么办呢?我想到一句标语——
四核799,哪能不烫手?
鉴于“暖手宝”小米发热量方面的优势,就是它了!