为什么现在的手机厂商宁愿通过升级芯片来降低功耗,而不愿去研制大容量的手机电池?
为什么现在的手机厂商宁愿通过升级芯片来降低功耗,而不愿去研制大容量的手机电池?
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网友解答:
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手机屏幕越来越大,APP越装越多,耗电量也随之增加,手机电池不够用成为很多人的困扰。同时,充电宝也成为很多人外出的时候经常会随身携带的物品之一。
那么,手机电池可否有更大的空间呢?手机厂家会去研制大容量手机电池么?
一、手机厂商并不生产电池
随着现有制造体系中社会分工化协作越来越明显,手机上的很多部件并不是手机厂商自己生产,而是有很多专业制造厂商通过供应链给手机厂商提供。同样,电池也有专门的企业进行研制。
比如位于深圳的欣旺达电子,就是手机电池的主要生产企业之一。它的手机电池产品,主要提供给苹果、联想、OPPO、小米等国内知名手机厂商。
二、目前电池生产遇到瓶颈
现在的手机屏幕越来越大,功能模块越来越多,但是手机本体却越做越薄,这就给内部电池预留的空间越来越少,对于手机电池的要求越来越高,不仅要求容量要大,更对外形尺寸及电池管理技术提出了更多的要求。
虽然十几年来镍氢电池、石墨烯电池等新技术不断涌出,但要具体到大批量的工业化生产,还有很多的问题需要解决。比如:可靠性、安全性、制造成本等等因素都制约了这些技术在批量化生产过程中的使用。
正是因为存在这样或者那样的限制条件,所以这些新技术目前都很难取代锂电池的地位,所以在批量化生产环节中,锂电池仍然是唯一的选择。
所以,电池容量的大小,与手机内部设计预留的空间尺寸、要求的重量都是息息相关的,由于这些条件的限制,手机电池容量基本在4000~5000maH之间。
这里有一个特例:2019年上市的三星Galaxy M30s,容量为6000maH,外形尺寸159x75.1x8.9mm,重量为188g,是目前电池容量最大的手机,但也仅仅是昙花一现而已。
三、当电池已经无法改变的时候,只能降低手机功耗
手机用户希望手机功能越来越强劲,但手机电池却因为尺寸、重量、制造技术等方面的制约无法拥有更大容量的时候,手机厂商只能通过优化设计来减少手机功耗,延长电池的续航时间。
目前手机厂商使用的技术主要有采用低耗能芯片,优化系统(尤其是电源管理或后台软件管理方面),电路板选材等方面。同样,提升手机电池的充电速度,比如我们经常说的快速充电技术。
结束语
想要提升手机的续航能力,除了手机本身必须的耗能之外,适当降低屏幕显示亮度、减少后台应用程序数量,尤其是显示通知的APP数量。
同时,减少外放音量、减少电池完全充放电次数、充电的时候避免使用手机等措施也可以减缓电池的衰减速度,也可以从另外一方面增强手机电池的续航能力。
对此,大家怎么看?欢迎评论区留言哦~~~~
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网友解答:
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提高电池容量,但却不能提高电池的体积和重量!
我想大家肯定都是这个心思!否则手机就太沉了,用手攥着就很不方便!
在技术上,这个行为叫提高电池的“能量密度”。现在手机和电动车常常使用的锂电池的能量密度大概已经是2.5MJKG。是不是没啥感觉?
没关系,咱们比较一下,大家就有感觉了。比如以下这些东西的能量密度:
动能穿甲弹--1.9MJKG;火箭燃料过氧化氢反应--2.7MJKG;铝热剂能量密度--4MJKG;三硝基甲苯(TNT)能量密度--4.6MJKG
看明白了吗?
现在手机和电动车用的锂电池的能量密度已经超过了穿甲弹和火箭燃料,比铝热剂和TNT也就逊色一丢丢!你手里攥着的手机,那就是一个小型“炸弹”!我们现在能够安全地把这个“炸弹”放在眼前五寸的地方划来划去的,大家不觉得这已经是工程技术上的奇迹了吗?
至此,大家觉得电池的能量密度想要继续前进是一件容易的事吗?你信不信,现在电池研究的方向有多一半是在研究如何提高安全性,不让你的手机和电动车真的成为行走中的潜在“炸弹”!而只有一小部分的人是在研究提高电池能量密度。
题外话,大家现在应该理解,日本独树一帜,用锂电池替代AIP系统作为常规柴电潜艇的潜航动力是多了不起的“黑科技”了吧!因此,极有可能,未来电池上真要有什么大发展,只怕还要依仗日本才可以。
如果电池的能量密度再提高,就真要和炸药比肩了,如果电池的安全性不能随着能量密度一起提高,你不觉得这是一件挺不安全的事吗?
所以,我觉得还是降低芯片功耗这个方法比较安全!
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网友解答:
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在回答之前不得不吐槽一句,这个提问的说法真的很业余,甚至是无知!
真的以为升级芯片能降低功耗么?虽然每年都说功耗降低了多少多少,但你觉得现在的智能手机续航增加了吗?并没有!至于大容量电池,更没有多少研发价值,也不是电池研发的方向。
第一、为什么现在的手机厂商宁愿通过升级芯片来降低功耗
现在升级芯片最大的需求点是提升手机性能,毕竟现在各种软件对于处理器的性能要求越来越高,这样就倒逼芯片发展。架构升级和制程工艺升级就是升级芯片最简单粗暴的方法,这也是为什么手机厂家这么执着于进入5nm甚至3nm时代的原因(俗称堆料)。
至于降低功耗,那也是相对的,因为制程工艺和架构的升级,使得技术更高精尖,转化率更高(有点类似于以前的白炽灯和现在的OLED节能灯(这个例子不完全匹配,因为发光原理不一样,但确实介绍产生的热能)),所以同等性能下功耗确实低了。但是现在性能提升了,那功耗实际上也是同步提升的,只不过同比下来是降低了。
第二、降低功耗的核心是散热
很多人觉得降低功耗是为了提升续航,我觉得这有点本末倒置。看看iPhone手机,那么强的性能加上那么小的电池,人家在乎续航吗?
所以答案很简单,降低功耗最核心最迫切的的点是为了降低芯片发热,温度过高对手机来说影响巨大,甚至还有安全隐患。这就是一些主打性能的手机纷纷上大面积散热系统的原因,要不然你性能再强、电池再大也百搭,手机一用就滚烫,谁敢用?
并且高性能跟高功耗是划等号的,这是物理守恒定律,不可逆转。你看看游戏本的充电器,都是100W、200W的大板砖,而轻薄本都是65W的小充电器就完事了。一句话,要想马儿跑得快,就要多吃草,总不能吃一斤草就想要挤出三斤奶。一辆跑车,搭载V18发动机,总不能要求百公里5L油吧,所以高性能必然要求高能耗,所以功耗也是高性能突破的关键点!
第三、大容量电池并不是解决方案
其实现在大容量电池非常多,至于机身尺寸够大,不在乎厚度,那手机电池做到6000毫安是一件很容易的事,但为什么很少有手机这样做呢?
一方面,大电池会影响手感,手机加厚加重,像拿着一块板砖一样,影响使用体验。另一方面,电池太大了对于充电也是一个难题。所以现在手机厂家对于快充反而更执着,既然电池密度很难提升,那就提升充电效率。
高密度电池才是解决手机续航的关键,石墨烯电池已经吹了很久,但一直没有实质性进展。所以就目前的锂电池来说,在密度上很难有突破,所以想要提升续航就是加大容量(电池管控也不过是细节优化罢了)。
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网友解答:
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首先,研发电池所需要投入的成本不一定就比研发芯片低。就拿现在常见的锂电池来说,很多技术都是十几年前的,然而这么长时间了,锂电池的容量都没有太大的变化,手机电池容量也只是从2000mAh翻了一倍到4000mAh而已,但手机的性能至少翻了10倍。可见提高芯片的工艺比研发高性能大容量电池要容易一些。
也就是说现有的电池技术已经达到材料的极限了,想要突破只能使用新的材料。比如传说中的石墨烯。但是这些新电池材料仍然只停留在实验室当中,远远还没有达到商用的阶段。其实不仅是手机厂商,特斯拉等汽车厂商也在寻找高性能的电池材料,但依旧没有突破。所以即使是比较高档的电动汽车,使用的仍然是锂电池。
而手机芯片的进步虽然也已经接近极限了,但至少在目前是可以继续往前推进的,比如生产工艺在10年间就从28nm升级到14nm,再到10nm,7nm,现在又突破了5nm。虽然当芯片的工艺达到1nm之后,也需要寻找新的替代材料和技术,但这至少是三五年之后的事情了。而五年之后,手机芯片的性能恐怕又要翻一倍。
另外大容量电池还存在一个安全性的问题,因为在体积不变的情况下,电池的容量越大,能量密度也就越高。相信大家都看过手机电池自燃的新闻,现有的锂聚合电池在爆燃时就已经十分危险了,如果使用高能量密度的电池,一旦遇到意外,后果也会十分严重。
所以现在手机厂商基本上都没有投入力量去研发电池,因为大家都知道这个太难了,只能交给专业的材料厂商去做。现在手机的电池也都是又专业的代工厂提供的,手机厂商只需要采购回来组装到手机就可以了。
总的来说,现在智能手机上的电池虽然价格比较便宜,国产手机可能花几十块钱就能换一块电池,价值远远不如芯片。但是电池的技术含量一点儿也不比芯片低,研发难度也不比芯片简单。如果未来有哪个企业能够在电池技术上找到突破,制造出容量大、安全系数高的电池,那么很有可能给当代社会带来一场新的工业革命。到那个时候不仅手机可以有更长的续航时间,地上跑的汽车,天上飞的飞机可能都是用电来驱动了。
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网友解答:
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别让手机厂商不务正业
让手机厂商去研制大容量手机电池,这不是让他们不务正业吗?电池技术研发,这还真不是手机厂商的任务。再说了,这么多的科研机构、专门的电池厂家都在孜孜不倦地研发中,这么多更专业的,都限于现有技术瓶颈,难以取得大的突破,手机厂商即便是参与进来,也搞不出什么名堂来。
升级芯片也并非所有手机厂商的主业,升级芯片主要是为了提升性能、增添新功能,降低功耗只是个次要目标
真正有实力搞芯片研发的手机厂商,才是真的大佬,全球就三家:苹果、华为、三星。这三家牢牢占据着全球手机市场份额一大半,特别是高端手机市场基本上都在这三家手里,根本原因就在于他们确实用高技术打造了壁垒和品牌溢价能力。
有技术研发芯片,证明这几家厂商在技术上那没得说,别家不服不行,因为别家搞不了,这是真的硬核(实力),这个说服力够大。所以只有这三家才会持续不断地升级自己的芯片,目的是提高自家芯片的水平。
注意,降低功耗可只是芯片升级的一个次要目标,升级芯片更重要的是是为了提高性能、塞进去更多功能,关于芯片功耗,只是控制在一个确保性能、功能达标以及手机必要的续航能力即可。没有厂家会把降低功耗作为芯片研发的优先目标。
苹果的自研芯片主要就是处理器且自己专用,华为的芯片范围则大得多,处理器、基带、基站芯片、音视频解码、AI芯等太多太多,除了移动处理器自己专用其它可以外卖。三星的芯片也很多,移动处理器、存储芯片都很强,而且三星所有芯片都外卖。
除了上述三家手机厂商,其它手机厂商都是去买别人的芯片来用而已。这些厂家就没啥能力去升级人家的芯片了,拿来主义。就像罗永浩说的,都是供应链的技术,没什么好吹的,吹嘘的再多也是人家供应商的技术。
手机厂商任务也很繁重,别太难为他们了
手机厂商要做的事太多了。
操作系统研发,或是没有实力从底层研发的,也得基于安卓系统自己搞个UIUX系统,并不断进行优化,这是手机厂商做出自己特色(差异化优势)的一个基本任务。比如苹果自研iOS、华为自研鸿蒙系统,以及安卓之上的华为EMUI、小米MIUI等。
其次,手机厂商要识别市场需求甚至要引领市场需求,然后把市场需求变成手机产品方案,然后去筛选配件和供应商。可别小看了这个产品和需求创新能力,要知道当年乔布斯引领智能手机市场时。每每都是让市场刮目相看和激情追随的。
手机厂商的整合能力也不是无关紧要的,我们用的是手机软硬件一体化的整体,可不是一堆零件。
而且人们对手机厂家的要求,可以说是在所有产品中最苛刻了。更轻、更薄、屏占比更高、手机续航能力更高、处理器更强大、AI能力更强、拍照和录像更好、软件系统更流畅更好用更稳定等等等等,他们太不容易了。
电池技术太难了,瓶颈难突破
大容量电池谁不想要?重量更轻的大容量电池谁不想要?所有人都在努力着,手机厂商也在时刻催着那些专业电池厂家的呢,当然咱们用户也是不断在给手机厂商更大压力。
无奈,技术瓶颈在,电池技术提升太难。锂电池技术基本上就是目前水平了,难有革命性提升。其它什么石墨烯技术也提了很久了,离真正产业化落地也还有距离。
我觉得还是手机更轻、性能请更强大、功能更强大,更重要。
我们对手机电池要求也别太高了,一日一充就该很满意了,对吧?
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网友解答:
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有没有想过:生产出手机的整个流水线中,手机厂商仅仅只是充当甲方的角色。SOC、内存、存储、PCB板、贴片、外壳冲模、屏幕、摄像头、电池、组装等等通通都是其他厂商的,甚至连样机是找专业的设计公司制作的。手机厂商仅仅只是负责监督制造的品质,以及维护一个自有UI的系统。
芯片是高通、联发科,存储是三星、SK Hynix和镁光,屏幕是三星、LG、夏普、京东方,组装有富士康、三星、和硕……手机所有的零配件都能找到相应的厂商,假如有一样不是对应厂商的,那么手机从参数上就有点过不去,更别提销量怎么上去了。
还可以再细分,比如手机屏幕触控部分包括了触控芯片、film、模切功能键与模组,触控芯片可以是博通的,film可以是Nissha,模组可以是GIS、TPK,功能键可以是安洁科技、宝依德。电池包括了电芯和pack,电芯可以是ATL、SDI、LG化学,Pack可以是德赛电池、欣旺达、新普。
仔细观察就会发现几乎我们身边的任何一样电子产品都不是一个厂商独立完成的。手机这种复杂程度极高的产品,一个手机厂商是无法独立完成,它需要依赖无数家的上游厂商来共同完成。这个过程体现了个体的专业和群体的智慧。手机厂商没有办法将电池做到极致,没有办法将屏幕做到极致,也没有办法将芯片做到极致,手机厂商能做到的是将手机配件和系统组装好打包进行市场性销售,并依照市场的数据倒闭配件厂商进行产品升级。这个形象就是活脱脱的甲方形态。
升级芯片降低能耗并不是手机厂商的意愿
手机厂商渴望的是做一台手机恒久卖,不用再做市场推广,也不用再做产品研发。这种情况可能吗?这种情况绝对不可能发生。原因就是手机厂商不止一家,当有一家手机厂商使用了升级版的芯片,既降低了能耗,又提升了整体的运行速度,他就会脱颖而出,而其他手机厂商直接面临着产品更新换代下的淘汰。
硬件提高的性能,很快就被软件消耗掉了,安迪·比尔定律就是这么诞生的。用户、市场、生产厂商、上下游之间同样存在着逼迫对手和合作伙伴成长,并快速达成升级换代的目标。
所有的手机厂商都希望手机电池容量更大
手机电池容量更大,体积更小,安全系数更高这件事以现在的科技水平很难实现,只能在相互妥协的情况下达成现有的目标。相比较而言芯片升级换代更容易,而手机提高手机电池能量密度这件事更难。芯片升级换代有明确的方向,只要朝着这个方向努力进发就可以,而电池却面临着无数的岔路口,还在锂电池门口徘徊。
有了三星note7爆炸事件的先例之后,手机厂商对于电池容量这件事看开了。电池在追求极致容量和安全性,手机厂商还是保守地选择了安全性。所以手机厂商去造电池就有点不务正业了。
以上个人浅见,欢迎批评指正。
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额⊙∀⊙!怎么说你呢,估计完全不懂电子产业,现在的产业链,说得不好听点,现在手机产业只是应用、组合和创新。屏幕,芯片,摄像头,传感器,外壳,电池,充电器,耳机等都是向供应商采购的,有专业的手机方案设计公司,组装由富士康这样的代工公司,所以基本就没有硬件是手机公司自己生产和研发的。
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我觉得是“科研”和“工程”关系
科研是在自己造的城;
做工程是在别人造的城里添砖加瓦;
目前电池技术提升,属于一个科研阶段。不是说你努力就可以。像爱迪生说,1%灵感和99%汗水。
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简单呗
不需要技术
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现在的大规模手机厂商一般会和电池厂商合作生产电池,小的厂商只能定制,这是基础。
现阶段用的电池技术还是几十年前发明的,电池技术现在只有微创新,没有大创新,像特斯拉的电池、比亚迪的电池,都是在原技术上改进升级,没有变革型的成长,这也是基础。
你说的这个问题,其实是现阶段很多人疑惑的,为什么不能通过加大电池容量来延长待机时间呢?那几毫米厚度怕什么?
答案是,厚度很重要,重量很重要,直接影响人的使用感觉和体验,手机每重50克带来的影响,是巨大的。为什么每个品牌的旗舰机都讲究重量适中,厚度越薄越好,讲就是手感和体验,而中低端及都配备大电池,对于厚度和重量的控制要差一些,其实这是基于市场调研和用户反馈来的。
所以,在电池技术无法革新的背景下,电池重量又不能太大,所有就只能换一种思路,降低功耗了!
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