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[導(dǎo)讀]AppleWatch的續(xù)航問題被一再詬病,而智能手機(jī)的待機(jī)之殤已經(jīng)無需多言。消費(fèi)者早已習(xí)慣1天1充的無奈,甚至不得已選擇“1+1模式”:“1部手機(jī)+1部隨身充電寶”,或者“1部大屏智能機(jī)上網(wǎng)+1部

AppleWatch的續(xù)航問題被一再詬病,而智能手機(jī)的待機(jī)之殤已經(jīng)無需多言。消費(fèi)者早已習(xí)慣1天1充的無奈,甚至不得已選擇“1+1模式”:“1部手機(jī)+1部隨身充電寶”,或者“1部大屏智能機(jī)上網(wǎng)+1部小屏通話手機(jī)”。很多用戶懷念功能機(jī)、小靈通待機(jī)1-2周的奢侈生活。過去的幾年,手機(jī)在硬件配置上遵循摩爾定律,唯獨(dú)不包括電池技術(shù),實(shí)際上是手機(jī)電池需求過快增長與電池續(xù)航技術(shù)更新緩慢之間的矛盾日益惡化的結(jié)果。

問題與用戶需求的痛點(diǎn)就是市場機(jī)會(huì)點(diǎn),所以我們看到續(xù)航性能表現(xiàn)優(yōu)異的手機(jī)都受到市場追捧,續(xù)航已成為廠商著力挖掘的賣點(diǎn)。在眾多新品發(fā)布會(huì)上,與續(xù)航相關(guān)的技術(shù)名詞逐漸多起來變成營銷賣點(diǎn):超大電池容量、智能節(jié)電技術(shù)、電池能量密度、快充/閃充……不一而舉。在續(xù)航表現(xiàn)上相對(duì)突出的廠商受到市場追捧,以前的飛利浦、NOKIA,而如今續(xù)航能力哪家強(qiáng)的評(píng)測則比比皆是,成為用戶購機(jī)最關(guān)注的TOP因素。

在2009-2014年,整個(gè)市場被硬件軍備競賽所籠罩,廠商對(duì)于手機(jī)續(xù)航的優(yōu)化大部分是雷聲大雨點(diǎn)小。2014-2015年,手機(jī)硬件發(fā)展終于開始放慢腳步,與此同時(shí),電池續(xù)航新技術(shù)逐漸成為市場關(guān)注焦點(diǎn)。

那么,智能手機(jī)續(xù)航的痛點(diǎn)在2015年能否有所緩解呢?

從開源節(jié)流4個(gè)方面看2015年智能手機(jī)續(xù)航技術(shù)發(fā)展

其實(shí)智能手機(jī)續(xù)航痛點(diǎn)的解決之道很簡單:無非“開源節(jié)流”四個(gè)字。開源:增加固定電池容量或者更快、更方便的補(bǔ)充能量;節(jié)流:省著點(diǎn)用,能省則省。

接下來,我們從(1)提升電池容量;(2)智能節(jié)電技術(shù);(3)快速充電技術(shù);(4)無線充電技術(shù)等4個(gè)方面依次分析:

1、提升電池容量:2015年高能量密度鋰離子電池大行其道

相比太陽能電池、鎂離子電池、超級(jí)電容等電池新材質(zhì)應(yīng)用而言,鋰離子電池的改進(jìn)技術(shù),仍是當(dāng)下最為現(xiàn)實(shí)的解決方案。當(dāng)下電池的主流是聚合物鋰電池芯,以石墨作為負(fù)極,石墨碳負(fù)極電池的能量密度,達(dá)到600WH/L差不多已到極限,而將硅負(fù)極材料的引入來提升電池能量密度已是業(yè)界公認(rèn)的方向之一,即:硅碳代替石墨,將石墨負(fù)極電池變成硅基負(fù)極電池。

目前一般手機(jī)廠商的電池能量密度大都在560-580WH/L左右,熱門機(jī)型中,小米note電池容量3000mAh,能量密度為676.5Wh/L;華為榮耀6Plus為3600mAh,電池能量密度595Wh/L。據(jù)悉,包括聯(lián)想、OPPO、中興等有多家手機(jī)廠家,在新的手機(jī)方案中測試美國安普瑞思公司650-720WH/L高密度的硅負(fù)極電池,如采用純硅負(fù)極材料能量密度有望達(dá)到900WH/L。業(yè)內(nèi)普遍判斷,2015年,基于硅負(fù)極材料的700WH/L高能量密度電池產(chǎn)品將實(shí)現(xiàn)規(guī)模商用。

當(dāng)然,也不排除有更高能量密度電池的終端在2015年上半年上市。比如,據(jù)外媒iTWire報(bào)道,智能手機(jī)新軍藍(lán)魔數(shù)碼即將發(fā)布的新機(jī)將采用能量密度為800WH/L的“超級(jí)電池”,比現(xiàn)有的手機(jī)電池主流水準(zhǔn)(560Wh/L)提升40%,電池容量達(dá)18.4Wh(3.8V/4850mAh),比主流智能手機(jī)電池容量(3.8V/3000mAh)提升約60%,同時(shí)在充電速度、安全性等方面有明顯提升。如后續(xù)產(chǎn)品上市后真如報(bào)道所言,藍(lán)魔手機(jī)將成為智能手機(jī)新的“能量王”,表現(xiàn)值得關(guān)注,可能引發(fā)新一輪電池能量密度軍備競賽!

特別需要關(guān)注的是,除了能量密度外,安全、膨脹、循環(huán)等性能指標(biāo)也是高能量密度電池需要重點(diǎn)解決的問題。

2、智能節(jié)電技術(shù):廠商PK大舞臺(tái),優(yōu)化無止境

電池容量很重要,但相比較而言,智能節(jié)電優(yōu)化更是考驗(yàn)廠商功底的地方。

在芯片層面,制程工藝與集成度的不斷提升帶來功耗的有效下降。28nm可以說是LTE手機(jī)能夠規(guī)模商用的基礎(chǔ)前提,就是因?yàn)楣に囘_(dá)不到28nm難以處理LTE高速數(shù)據(jù)速率處理。而在2015年,旗艦芯片的制程工藝將提升到20nm,16年導(dǎo)入16/14nm,制程工藝的提升將有效降低處理器功耗。同時(shí),射頻/前端、基帶集成度的提升,也將降低芯片功耗。

對(duì)于終端廠商而言,需要基于用戶使用模型預(yù)測與使用場景智能感知進(jìn)行智能節(jié)電優(yōu)化,至少需要在處理能力資源、網(wǎng)絡(luò)連接切換、屏幕點(diǎn)亮、APP連接等方面進(jìn)行優(yōu)化:

基于上層需求的處理能力智能調(diào)度:例如,基于應(yīng)用層的性能需求進(jìn)行CPU處理能力(大小核)的智能調(diào)度;

無線網(wǎng)絡(luò)連接的智能切換調(diào)度:基于無線網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測的3G/4G網(wǎng)絡(luò)切換優(yōu)化、空閑與業(yè)務(wù)態(tài)的快速切換處理、移動(dòng)數(shù)據(jù)連接與wiFi連接的智能切換等;

屏幕點(diǎn)亮的智能控制:屏幕是手機(jī)耗電大戶,待機(jī)黑屏下的快速休眠機(jī)制、基于環(huán)境的自動(dòng)感應(yīng)與亮度調(diào)節(jié)等;

應(yīng)用APP軟件的智能連接控制:優(yōu)化控制應(yīng)用軟件的心跳同步機(jī)制,避免在待機(jī)狀態(tài)下被喚醒頻繁建立無線連接等。

言而總之,就是能省則省,智能節(jié)省!

3、快速充電技術(shù):容量不足快充補(bǔ),2015年將成新品標(biāo)配

從物理上講快充原理很簡單,在當(dāng)前電池材質(zhì)沒有革命性更新的前提下,快充的實(shí)現(xiàn)主要是通過提升電壓、提升電流或是兩者同時(shí)提升的方式。電池新技術(shù)發(fā)展緩慢,各廠家希望寄予快速充電技術(shù)的發(fā)展,減少充電時(shí)間,提高用戶體驗(yàn),快充已經(jīng)成為現(xiàn)階段手機(jī)市場的又一熱點(diǎn)。

終端廠商、芯片廠商、適配器廠商等紛紛推出“快充”解決方案。在“快充”方案鏈上,主要涉及適配器、充電IC、芯片平臺(tái)以及快充協(xié)議。

在芯片廠商解決方案中,高通的QuickCharge快充方案生態(tài)系統(tǒng)最為成熟,已經(jīng)發(fā)展到Quick Charge2.0,有兩種規(guī)格:ClassA(5/9/12V)與ClassB(5/9/12/20V)。芯片方面,高通全系列芯片支持;終端廠商方面,三星,小米,HTC,Sony,Motorola,Google,Sharp等支持;多家AC/DC,DC/DC與USB芯片商推出QC2.0解決方案,其中包括Dialog(收購Iwatt)、PowerIntegration等。除了高通,還有MTK的Pump Express、TI的Max Charge、FairChild的ACCP(Adaptive Charger Communication Protocol)等快充協(xié)議及方案。

 

在終端廠商解決方案中,OPPO的VOOC閃充最具代表性,現(xiàn)已發(fā)展到2.0版。VOOC采用降低電壓增大電流的充電方式(5V/4.5A),將充電控制電路從手機(jī)側(cè)移到適配器側(cè),同時(shí)需要一系列采用專門定制的配件配合,包括適配器(新增充電控制電路+智能MCU控制)、電池(定制8觸點(diǎn))、數(shù)據(jù)線、電路、接口(7pin)等。

在快速充電體驗(yàn)方面,終端廠商目前的期望基本上是10分鐘完成30%充電,30分鐘完成70%充電。

綜上可見,當(dāng)前快充生態(tài)鏈處于百花齊放階段,在標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議、配件支持等方面兼容性差。但不管如何,在2015年,終端廠商的新產(chǎn)品支持快充幾成標(biāo)配。支持快充、比拼充電速度,將成為2015年廠商的一大重點(diǎn)關(guān)注點(diǎn)。

這里提個(gè)醒兒:過度提升輸出電壓,勢必帶來更高風(fēng)險(xiǎn)的安全隱患,所以,快充,別一味追求快,安全才是第一位!

4、無線充電:從三足鼎立到兩大陣營,終端兼容多標(biāo)準(zhǔn)有望帶動(dòng)加速發(fā)展

無線充電技術(shù)已經(jīng)炒作多年,但由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的混亂不統(tǒng)一,無線充電效率低、充電體驗(yàn)差、充電環(huán)境匱乏等多方面原因,一直進(jìn)展緩慢。2015年隨著無線充電技術(shù)從標(biāo)準(zhǔn)融合、技術(shù)升級(jí)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)等方面都出現(xiàn)了積極變化,有望呈現(xiàn)加速發(fā)展態(tài)勢。

2015年1月,無線充電三大聯(lián)盟中的A4WP與PMA宣布合并,融合后計(jì)劃創(chuàng)立的新標(biāo)準(zhǔn)將兼有PMA的感應(yīng)充電和A4WP的共振充電特性。A4WP由高通、三星等公司在2012年成立,近年來積極構(gòu)建無線充電生態(tài)系統(tǒng),力推電磁共振充電技術(shù)為下一代無線充電標(biāo)準(zhǔn)技術(shù),除了與芯片商、充電模組廠、終端廠商品牌廠商合作外,積極與連鎖餐飲、飯店、旅館、醫(yī)院等公私營場所經(jīng)營者加大合作力度。PMA主推的無線充電板充電已在美國星巴克咖啡店商用,與PMA合并后,A4WP的產(chǎn)業(yè)支持力量已經(jīng)與WPC相抗衡。在2015年CES展上,A4WP充分展示了其在無線充電生態(tài)構(gòu)建的成果,大有超越WPC之勢。

WPC是最早的無線充電陣營,主推的Qi標(biāo)準(zhǔn)是“電磁感應(yīng)技術(shù)”,現(xiàn)處于市場相對(duì)領(lǐng)先地位。雖同為在充電板上接觸時(shí)充電但與PMA充電板并不兼容。目前WPC低功率標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)趨于成熟,認(rèn)證設(shè)備完善。WPC無線充電技術(shù)上現(xiàn)在面臨的問題是充電電流太低,無法適應(yīng)當(dāng)前大電池快速充電的需求:WPC1.1協(xié)議規(guī)定充電功率為5W,在滿足Qi認(rèn)證下,充電電流不應(yīng)超過5V/1A,才能與市場上認(rèn)證的發(fā)射端兼容。

值得關(guān)注的是WPCQi標(biāo)準(zhǔn)的1.1版本中,在感應(yīng)充電技術(shù)的基礎(chǔ)上也加入了電磁共振充電技術(shù)。由此可見,兩大陣營雖然在技術(shù)上仍有較大差異,但都走向了同時(shí)兼容感應(yīng)充電與共振充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)路線。未來,兩大陣營的無線充電技術(shù)將繼續(xù)在最大充電發(fā)射功率、充電效率、隔空充電距離、充電過程中的外物阻隔機(jī)制等安全性、待充終端識(shí)別、多模支持等方面展開競爭。

由于兩大陣營在無線充電標(biāo)準(zhǔn)上難分伯仲,芯片廠商、終端廠商大多采取多方押注的方式。以至于,2015年的三星新旗艦S6/S6Edge同時(shí)支持三大主流充電標(biāo)準(zhǔn),以提高用戶體驗(yàn)。隨著芯片、充電組件在同時(shí)支持三大標(biāo)準(zhǔn)上不再存在障礙,三星S6的做法有可能會(huì)被大量終端廠商所效仿,由此繞開標(biāo)準(zhǔn)之爭,真正進(jìn)入體驗(yàn)規(guī)模體驗(yàn)優(yōu)化階段。

通過上述4項(xiàng)技術(shù)分析,我們有理由對(duì)2015年的智能手機(jī)續(xù)航表現(xiàn)有所期待。在接下來的2年里,高端市場的2K屏/4K屏的應(yīng)用將是現(xiàn)有手機(jī)耗電的最大增量,除此之外,手機(jī)硬件(耗電方)不會(huì)像前幾年繼續(xù)大躍進(jìn),即手機(jī)對(duì)電池的消耗需求增長趨緩。從開源角度,而手機(jī)的續(xù)航技術(shù)有望取得突破,“高能量密度電池”+“智能節(jié)電技術(shù)”+“快速充電技術(shù)”+“無線充電技術(shù)”將是現(xiàn)實(shí)版的“四劍合璧”。要說就此告別充電寶,肯定為時(shí)過早,但從供需走勢看上智能手機(jī)的續(xù)航體驗(yàn)已到谷底了,我們有理由相信,2015-2016年將是手機(jī)續(xù)航體驗(yàn)的轉(zhuǎn)折之年!

 

除了上述所講在手機(jī)電池的革新外,柔性電池與固態(tài)薄膜鋰電池的不斷成熟,將為可穿戴終端的發(fā)展帶來福音,或許Apple Watch的電池之痛也不需要等到第三代了!

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