今年国产手机咋突然悟了 电池容量大了iPhone快一倍

不知道为啥,今年的手机厂商也跟突然开悟了一样,除了摄像头都变大,电池好像也都变了。

看了几场发布会,他们几乎都跟约好了似的,扎堆在发各自的船新电池技术。

什么青海湖、金沙江,还有啥冰川、蓝海, 我勒个地理大发现啊。。。

有的老铁可能觉得,电池那玩意不年年都升级吗,这有啥稀奇的?

先别急,虽说电池容量确实每年都有一定程度的提升,我们也简单做了一个表,是把这几年主流旗舰的电量变化放一块儿,宁再瞅瞅啊~

发现没,特别是 这两年开始,各个厂商的旗舰机型电量都开始飙升 , 22 年以前基本上都在 5000mAh 以下这个档,但没过两年,现在都开始往 6000 去了。

就比如新出的米 15 ,电池容量就已经到了 5400 毫安时,比米 14 多了将近 800 ,隔壁 vivo X200 更是做到了 6000 ,比路边的共享充电宝都高了不少,荣耀甚至都搞到了 6600 。。。

一些网友们也注意到了这事, 同尺寸的手机今年比往年容量能多出 20% 以上 ,太夸张了也。

皮裤套棉裤,那必定是有缘故,差评君也很好奇,这到底是怎么个事。

差评君也去查了一下,发现这实际上是 电池行业里技术进步了,不过不是搞上了固态,而是锂电池里的电极更新了。

图源一加

这么说吧, 把锂电池做得又小又持久,其实一直都是电池行业奋斗的目标。

就手机而言,一个个都跟精密仪器一样,盖板底下的每一点空间都是寸土寸金。

想当年为了省空间,厂商还把不少差友钟意的机械式弹出摄像头都给砍了,更别说现在普遍都搞折叠,还把摄像模组做辣么大。。。

所以要想满足手机厂的小目标,电池就得做的更厉害,这样电量才多,还能省点空间干别的。

说实话,理论上这也不难,传统锂电池的电极这块儿用的是石墨,目前看起来比较可行的方案,只需要把电极换成硅就可以了。

为啥呢,电池充放电的本质,实际上就是离子在电池负极上进进出出的过程,所以只要这块电极能装更多离子,电量也就更大, 而硅这玩意容纳锂离子的能力是石墨的 24 倍,提升一个数量级了都。

实际上早在 1970 年代开始,就有科学家开始往硅基锂电池上打主意了。

但效果嘛,都不太好。。。

原因比较怪, 硅这玩意会跟锂离子形成合金,完事体积会膨胀 300 倍以上 ,这要放电池包里,那都早就不是一般的鼓包了,搞不好手机都会炸,所以一直没法落地。

于是科学家们想了个办法,不妨把硅掺一点在碳里,主体还是碳,硅顺便出出力就行,折衷一下嘛。

1995 年,加拿大团队就合成出了 Si-Carbon 复合电极;1999 年,中国工程院院士陈立泉也制备出来,每克容量甚至达到 1700 mAh ,相当于纯碳的 4 倍。

所以当手机厂商们 遇到空间和容量既要又要的选择时,第一时间想到的也是硅碳电池。

2019 年,小米在概念机 MIX Alpha 就首次采用了纳米硅电池;同年华为也申请了一项名为 “ 硅碳复合材料及其制备方法和锂离子电池 ” 的专利,其他厂商也纷纷跟进。

这也就是为啥 2019 年前后,手机电量有一波迅猛上涨的原因之一。 ( 没错,最近这两年的上涨已经是第二波了 )

不过,上面也说了,硅碳电池的本质其实就是把硅塞进碳骨架之内,这样即使发生膨胀,也会被限制住。

所以就像把大象装进冰箱里一样,要造出硅碳电池也有 “ 获得碳骨架 ” 、 “ 获得纳米级硅颗粒 ” 、 “ 把纳米硅塞进去 ” 这三个步骤。

而这段时间的第一代硅碳生产,靠的其实是 研磨法 ,把硅和石墨烯放一起,通过机械外力研磨,一边把硅磨到纳米级别,一边硬塞进去,基本就属于纯纯的大力出奇迹。

虽说这研磨法也不是不能用,但毕竟还是太糙了,磨出来的纳米硅基本都在 100 纳米内这个级别。而硅这玩意越粗糙越大坨,膨胀起来也就更狠,所以这个级别做出来的硅碳电极,含硅量都在 4% 以下,不然就得撑炸了。

也正是这个原因, 19 年这波电量上涨看着虽然也不少,但在掺硅这点上其实是收着了,还有提升空间。

所以这几年电池行业上游的厂商们,多数都在琢磨靠 CVD 气象沉积 来搞硅碳。

具体就是让气态的硅烷经过化学反应,然后产生纳米硅颗粒,均匀铺在碳骨架里,这样完成填充。

相比研磨法, CVD 的工艺更加复杂,直到 2022 年底,美国 Group14 公司才实现了技术突破;国内像天目先导这样的新锐厂家,也是在 23 年上半年左右实现了 CVD 量产,这家公司核心团队正是来自上面提到的陈立泉院士。

所以说, 到了 2023 年前后,硅碳电极的含硅量开始提升到 6% 以上,大规模稳定量产也基本解决了 ,于是手机厂商们也开始有了电池容量的暴涨。

虽然量产可能得益于供应链中的技术突破,但手机厂商们也有一些自己的创新,或是和电池供应商联合起来的发明。

比如荣耀的青海湖电池,在碳骨架上采用的就是碳纳米管而非石墨烯;小米的金沙江电池除了把硅含量做到 6% ,还搞了一个仿生自修复弹性薄膜来预防膨胀;还有 vivo 的蓝海电池,用上了半固态电解液啥的。

这也就是为啥这两年开始,手机厂的电池会不断变大了。

而从网友们的实际使用体验上来说,这几家新出的手机确实表现都比较持久,特别是在传统锂电池的弱点——低温情况下。

但作为一项新技术, 看起来确实是不错,可代价又会是什么呢?

我们在一份硅碳行业内部的会议报告中看到,虽然现在大家搁手机上用的挺好,但这玩意在生产中,比如 材料、工艺啥的上面,还是存在一些问题。

首先硅碳电池的成本就比传统锂电池高,比如说碳骨架这块儿就比较讲究,要让纳米硅塞进去碳骨架里,最好的原料得是多孔碳。

而报告中提到, 在整个硅碳电极中,多孔碳是成本最高的地方。

图为天目先导的多孔碳 - 硅结构

行业内原先做多孔碳,原材料都是椰壳之类的,这种来自生物的多孔碳好处是便宜量大,但问题在于生物形成的多孔结构并不均匀,孔的分布和大小都不好控制;

现在虽然多数厂家都转向树脂炭了,但这玩意并不便宜,制作成本高、工艺还要改进,每吨的价格在 30-50 万元,是椰壳的好几倍。

另一方面, 即便造出来树脂炭,还要另外再安排造孔 ,也就给它打孔才能变成多孔碳。

但这 造孔环节里又有各种专利保护 ,所以一些厂家干脆直接买国外的。

除此之外,硅碳电池的寿命还短,通常在 500 到 600 次循环之间,这 远低于石墨电池的 1000 次以上。

原因还是膨胀的问题,负极表面的 SEI ( 固体电解质界面 )膜会因为硅的膨胀给撑裂,完事新暴露出来的硅又会持续生成新的 SEI 膜,然后继续破裂、产生,从而不断消耗锂离子和电解液。

而这个问题到现在也并没有出现彻底的解决方案。

也正是因为这个原因,硅碳电池在大电流情况下的性能也会变差,或许这也是现在手机快充给人感觉变慢了的原因。

所以不少专家觉得,硅碳电极这个技术方向在手机上确实可以搞搞,但在更高压,更需要稳定的场景( 比如动力电池 )上,可能还是需要时间去改进。

拿特斯拉来说,特斯拉的小圆柱电池良率可以达到 98% 到 99% ,但在大圆柱电池中想达到同样的能量密度,良率就降到了 80% 多。

因为硅碳负极材料会导致负极变薄,如果要做大容量,负极在圆柱电池中卷绕圈数就会增加,但工艺暂时又提不上来,所以会影响良率。

所以像宁德时代新一代的麒麟动力电池, 走的就是硅氧路线而非纳米硅。

不过归根结底,就跟屏幕、解锁、人脸识别啥的一样,各个手机厂的新电池技术,本质上都来自供应链技术的成熟,只有行业内的基础问题得到解决,终端上才能迅速跟进,并把这些创新带来到大家面前。

而对我们吃瓜群众来说,这其实不影响大家买硅碳电池的手机。

毕竟这玩意虽说还有点问题,但手机的使用年限实际上就那三四年,等到电池寿命快不行的时候,手机也到了要换的时候了,正好买个新的。

虽然咱也不知道厂商们是不是也是这么想的,作为一个新技术,它原生的问题肯定也会有,但体积小容量大的电池,目前确实还是大势所趋,也没啥别的好办法。

所以说,该享受还是先享受着。

当然,如果你是钉子户,换块电池那也还能接着用。

撰文 :纳西

:江江 & 面线

美编 :萱萱 & 焕妍

Nature Energy : Silicon anodes.Yi Cui

Journal of applied physics :Nanodispersed silicon in pregraphitic carbons [ J ].

Electrochemical and solid-state letters :A high capacity nano Si composite anode material for lithium rechargeable batteries [ J ].

北京化工大学:锂离子电池碳负极材料的研究与开发. 宋怀河

储能科学与技术:锂离子电池负极硅碳复合材料的研究进展. 鲁豪祺

能源科学与技术:硅碳复合材料、电解液添加剂和粘结剂的研究进展. 吴蒙静, 徐晓雪

中国储能网:硅基负极新赛点:动力规模化应用 “ 星辰大海 ”

中国粉体网:多孔碳材料:制备技术、应用前景与未来展望

前瞻产业研究院:中国硅碳负极材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告

中粉锂电:2022 中国锂电池硅基负极材料十强企业榜单

国家材料腐蚀与防护科学数据中心,天目先导,宁德时代等,部分图源网络


中国人为啥死活都不考虑苹果

第一、价格昂贵首先,苹果手机的价格从一开始到现在,价格一直是居高不下。 从我印象中开始,苹果手机的价格就是5000多元,而现在的iPhone7的价格依然是这么多。 按道理来说,硬件发展的速度很快,成本应该有所节约,但是手机价格却仍然没有下降。 第二、外观没有太大创新从iPhone4到现在,中间经历了多少个型号?可是外观呢?依然没有多大变化。 iPhone4、iPhone4s是一个外观,iPhone5、iPhone5s、iPhonese用的是一个外观,而iPhone6到现在的 iPhone7plus 用的也是一样的外观,只有稍微的改变。 相信,很多国人都已经审美疲劳了第三、硬件配置跟不上主流可以说,现在的国产机已经有很大的优势了,无论外观上还是硬件配置上,现在的高端国产机不会像过去那样卡顿了。 而反观苹果手机,今年的iPhone7本来是万众期待的,结果,只有一个双摄是一个亮点,而双摄像头,华为早就用上了。 现在曲面屏都快淘汰了,而苹果还没有出来一款曲面屏手机。 要知道现在三星、小米都马上推出折叠屏幕的手机了,总感觉苹果慢了很多。 第四、已经不再是一种身份的象征了如果你仔细瞅瞅,会发现苹果手机已经快烂大街了,无论在什么情况下都能看到有拿苹果手机的人。 现在手拿一部iPhone 手机,已经没有什么回头率了,也不是什么身份的象征了,过去肾机的辉煌已经不再了。 现在走到大街上,真没有手拿一部小米MIX 手机回头率高。 相信大部分的朋友选择用iPhone,就是因为它够流畅,够耐用,使用起来很方便,或者说已经完全习惯了iPhone的操作体验。 每个人都有自己的选择,请不要用自己的价值观去“强奸”别人,这真的是一种很幼稚的行为,iPhone只是一款手机罢了,和身份没有半毛钱的关系。

现在iOS充电很厉害了吗 iOS和安卓充电哪个强

现在的最新的iphone11充电确实比上一代的iphoneX充电快的多了,但是不得不说手机超级快充的领悟还是得看我们国产,oppo的超级闪充已经做到了65W,人家已经抛弃了上一代的充电五分钟通话两小时,变成了现在的充电五分钟开黑两小时,相比之下的18W标配的iphone还是小巫见大巫啊!现在iOS充电很厉害了吗ios从iPhone 11pro开始标配18w充电器,充电效果确实比祖传5v 1A充电器好太多,但是iPhone 比国产还是差一大截,现在OPPO 华为等国产厂商已经标配65w 60w 等充电器!充电续航和信号一直是苹果的短板,希望苹果以后可以输出更多技术来冲击市场,这样对我们消费者有很大好处!如果你想更换快充,建议绿联pd快充 或者用iPad 的头来充手机。 iOS和安卓充电哪个强相对于安卓各厂商来说,iPhone的充电可以说是非常废品了,甚至比不上安卓的千元机。 如今的安卓旗舰机有线充电最少都30W起步,强如OPPO Reno Ace都支持到了65W功率,4000毫安时的电池不到一个小时就可以充满。 而安卓的无线充电甚至有可以达到30W的,也基本达到了即冲即用的程度。 但iPhone则不同,虽然说苹果早在iPhone 8时代就支持了快充,但当时买手机标配的还是祖传5W充电头,充电速度简直可以用蜗牛走路来形容,iPhone 8P要充满需要3个小时,同样的时间安卓旗舰都可以至少充满两次了。 在iPhone 8的年代要想为iPhone快充,还需要购买苹果官方的快充方案,一套方案下来得500多人民币,要多坑有多坑。 虽然说今年的iPhone 11 Pro终于标配了18W快充头(iPhone 11依然是5W的,简直坑),但在一众安卓动则30W起步的功率,依然有非常大的差距。 虽然iPhone 11 Pro可以使用更高功率的充电头,但最高充电功率也只能达到23W左右,还是很低。 无线充电就更不用说了,最多也只能到7.5W。 可以说苹果iPhone的有线充电速度甚至都达不到安卓厂商的无线充电。 所以iPhone充电牛吗?恰恰相反,iPhone的充电效率恰恰是目前所有旗舰手机里面垫底的,这也是iPhone最让人诟病的缺点之一。 并且以苹果的更新周期来看,大概率未来三年内,iPhone的标配充电功率依然是18W,可以说对于充电这块苹果真的不思进取。 iOS充电有进步吗并不是现在的ios充电很牛了,只是苹果今年改款了最新的充电器。 以前的充电器都是5v/1A,充电像蜗牛一样慢,而国内手机厂商已经达到40w超级快充,只是今年苹果为了迎合消费者需求,推出了18w的pd快充,可以在三十分钟的时间,将智能手机的电池充到50%;虽然和很多Android旗舰手机的40W以上的充电技术有较大的差距,但是相比之前的iPhone,已经是很大的进步了。

国产手机一般寿命是多长时间?

你好,感谢悟空邀请回答这个问题!很高兴为你回答。 体验最好的是一年之内,两到三年也能正常使用,不过要经常清除废品重启多养护。 一部手机在正常体验上三年是极限,过了三年手机的电池储电能力会变的差,能下降百分之五十或更多。 现在的手机都是不可更换电池设计,即使能更换三年后也找不到原厂电池了。 电池的寿命是智能手机无法用更长时间的很大原因,这个问题挺难解决的,手机厂商也不卖备用电池。 三年后手机的反应速度会受到明显的影响即使你删掉很多应用把空间留出来,还是会出现卡顿的现象。 原因是电子产品有它的使用寿命,过了使用寿命芯片的处理速度会变差,屏幕的操控也会变得不灵敏。 一部手机被使用了三年后继续使用会明显的影响体验,这种影响体验的感觉只有几年不换智能手机的人知道,偶尔使用一下别人的新手机流畅的像飞一般。 智能手机使用三年以后体验会非常难受。 在这里说一下,希望大家不要把使用几年后的手机给父母,使用体验真的不好了。 一般父母辈的不玩 游戏 ,都是看看新闻看看视频,不需要太好的手机,可以帮他们买一部屏幕大点的千元机。 智能手机里都有字体大小调整的功能,帮父母把字体调整的大一点,把常用的应用软件下载好。 智能手机是今天大多数人的 娱乐 方式,给父母一部流畅的智能手机能带给他们很多快乐。 一般来说,iPhone的生命周期可以到2-3年,3年以上的产品,其实从速度反应、待机续航等都已经很难忍受了。 国产手机的话,其实优秀产品的生命周期也是很久的。 能用多久关键是看两个方面: 1、质量,这是决定能用几年的关键,发布的时候说的再实用,用几个月坏了那么都是乱说的。 建议选择质量有保证的大品牌,比如华为等,身边很多人还在用荣耀6之类三年前的产品,质量还是很有保证。 2、体验。 这是决定用几年之后会很卡不能忍的因素。 手机的硬件是不断发展的,系统也会老化,所以老产品肯定越来越慢这也是事实。 不过如果本身性价比高,加上软件优化得当,也会坚持久一些。 现在的国产手机已经不是以前的那个那么卡顿的手机了,随着国产手机的迅速崛起,重以前的卡顿到现在的流畅体验,已经有了很大的进步了,以前的国产手机正常可以使用和1年,使用久了以后,就变得非常卡顿了。 但是现在的国产手机已经不是当年的国产手机了,现在的国产手机在正常情况下使用个3年已经不是什么大问题了,毕竟国产手机的优化越来越好了。 我说了这么多,各位大神们还有不同的看法吗?欢迎大家踊跃留言! 都能用够三年。 但电池肯定不行。 但三年后旧在安卓系统和旧的硬件肯定是跟不上形势的。 你懂的。 联想手机用的比较仔细一般三年没问题,女儿用的938整整用了五年半,性价比高很适合学生使用。 请记住智能手机的周期最多3年你就会换。 即使这个手机保养的很好! 一五年帮妹妹买的三星智能手机

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