【手機廠真的沒有偷工減料】手機電量無法提升原因:電池科技停滯 30 年

【我們為什麼挑選這個影片】每個人一定都有疑惑過「為什麼我的手機都這麼快就沒電了」,手機跟行動電源同時沒電絕對是家門不幸。每個人都恨鐵不成鋼,責怪自己的手機製造公司辦事不力,偷工減料,不用好一點的電池,可是你有想過他們沒有「能力」找到更好的電池嗎?(責任編輯:林子鈞)

為什麼你手機電池的續航力就是這麼糟? (Why Does Your Phone Battery Suck?)

(編按:以下為影片中文字幕的逐字稿)

每當我手機沒電的時候,我喜歡用圓滑一點的方法來表達;我喜歡說它「過世了」。

嗨,各位求電若渴的朋友們大家好,我是 DNews 的朱爾斯。智慧型手機電池爛透了。事實上,所有商用型的電池都很爛,而且這是一個滿大的問題。每一支新推出的手機似乎都會有兩倍高的畫素、三倍大的儲存容量、沒有耳機插孔,然後…… 只有好一點點的電池續航力。 而且那還不是保證一定會有的續航力。

三十年未革新的電池

以一支普通的智慧型手機來說,它的鋰電池至少要能夠充放電三百至五百次循環,而對大部分的我們來說,我們幾乎每天都會充放電一個循環。所以實際上,手機電池的設計並不能維持其功能良好超過一年的時間。問題的根源在於, 自從 1970 年代末期以來,電池技術在商用領域裡就一直沒有革命性的突破了。

幾乎所有充電式的現代電池,都是透過鋰離子在正負極間移動來產生電流,而就以這種目的來說,鋰是最驚人的材質。鋰是密度最小的金屬,也是擁有最高能量重量比的金屬。所以當我們把可儲存能量的來源,從泡在酸液中的大鉛塊,改成光滑平順的鋰金屬,電池變得更好攜帶也更輕了。這是一個驚人的突破,也就此改變了消費性電子產品…

但… 那已經是三十年前的事了。

只能靠硬體效能的進步,電池容量幾乎沒變

直到今天,我們仍然使用一樣的電池。不過也不能說電池續航力沒有在進步,只是有時會以意想不到的方式呈現。就在今年 (2016),蘋果的 iPhone 7 Plus 正式推出,電池續航力比 iPhone 6S Plus 多了近一個小時。不過電池容量只有多出那麼一點點。

關鍵就在於,我們所說的「電池續航力」是真實的電容量除以消耗量,容量是不變的,但能源消耗量則相反。相較於上一個版本,新 iPhone 的處理器只需使用舊版本三分之二的電力,但是根據報告指出,效能卻能提升百分之四十。

基本上來說,你的手機使用越少的能源,那你的電池續航力就越好,所以電池本身不需要有太大的改變。所以每一年,新的電腦和智慧型手機都能夠以小改進帶來大改變。但是這並不完全解決那個最大的問題:電池壽命太短,而且很快就沒用了。

根據蘋果提供的資料,Macbook 的電池在使用超過一千次循環後,大概只會剩百分之八十左右的電池容量,甚至更少。而且狀況只會越來越糟。為了解決這個似乎無法避免的問題, 加州大學爾灣分校的研究員意外地發明一種永不衰退的電池。至少看起來是永不衰退。

無聊的博士生發明的超屌電池

很顯然地,一位博士生在研究室裡無所事事,就像我們喜歡找樂子一樣, 她在一組黃金奈米線上塗上二氧化錳,然後把它封在電解質凝膠中。 哈哈哈,噢這些小淘氣!

錳耶!

秘訣就在於,奈米線的導電效果非常好,而且有很大的表面積儲存與移動電子。但是這些線卻也「超級」脆弱,使用過後似乎都會斷掉。不過,將奈米線塗上一層塗料,似乎解決了這個最大的問題。在實驗室裡,這個迷你電池經歷過二十萬次的充放電循環。而這樣的生命週期,大概是一顆理想狀態下的鋰電池,其最佳週期的五百倍,然而迷你電池仍保有百分之九十四至九十六的放電效率。

即便經過三個月的測試,這段應該是超級脆弱的線路,卻仍維持良好的運作。雖然這還在初期的實驗階段,但是 研究者相信這顆電池能夠至少有近四百年的壽命 。不過你的智慧型手機依然會在幾年後掛掉,因為我們還在使用 1970 年代的電池科技。它是有進步,但是已經過時了。

別急著逼新電池上市,想想微型兵器 Note7 吧

許多技術團隊已經開發出小規模的解決方案,這些組合都可能會是電池下一個重要的突破。但是直到現在,大部分的方案仍不實用,原因在於成本、壽命以及最重要的安全性。

新型的電池在導入市場前,需要經過常時間的測試 。看看三星 Note 7 的下場吧!以目前來說,電池續航力似乎還會繼續爛下去。如果你對了解事情背後的原理有興趣,像是你的電子產品,你或許會喜歡我和節目「製造的原理」。

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果你還想知道更多不同型態電池的運作細節,這部的影片有完整的介紹!

電池續航力是最困擾你的手機問題嗎?你還想看到手機在哪方面的進步呢?在下面留言讓我們知道,然後不要忘記幫我們按個讚,再按訂閱追蹤每天的新影片。

(本文經合作夥伴 VoiceTube 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈為什麼你手機電池的續航力就是這麼糟? (Why Does Your Phone Battery Suck?)〉。首圖來源:Ovrik CC licensed


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