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2015年,智能终端的续航问题将迎来拐点

时间:2024-05-22 12:08:02 科技赋能

Apple Watch的续航问题屡遭诟病,但智能手机的待机时间问题已经不再需要提及。

消费者早已习惯了一天充电一次的挫败感,甚至无奈选择“1模式”:“一部手机+一个充电宝”,或者“一部大屏智能手机+互联网+一个手机”。

用于通话的小屏幕电话”。

许多用户怀念功能手机和小灵通待机1-2周的奢侈生活。

过去几年,手机硬件配置除了电池技术外,都遵循摩尔定律。

这实际上是手机电池需求增长过快与续航技术更新缓慢之间矛盾日益恶化的结果。

问题的痛点和用户需求就是市场机会,所以我们看到续航表现出色的手机受到市场的追捧,续航成为厂商重点探索的卖点。

在众多新品发布会中,与续航相关的技术术语逐渐成为营销卖点:超大电池容量、智能省电技术、电池能量密度、快充/闪充……仅举几例。

电池续航表现相对出色的厂商受到市场追捧。

以前最受欢迎的是飞利浦和诺基亚,但现在关于哪款产品续航最好的评测很多,已经成为用户购机时最关注的首要因素。

2019年,整个市场笼罩在一场硬件军备竞赛之中,大部分厂商在优化手机续航方面的努力都是响亮而明确的。

2016年,手机硬件的发展终于开始放缓。

与此同时,新的电池续航技术逐渐成为市场关注的焦点。

那么,智能手机续航痛点能否在年内得到缓解呢?从开源节流四个方面来审视2019年智能手机续航技术的发展。

其实,解决智能手机续航痛点的办法很简单:无非是“开源节流”。

开源:增加固定电池容量或更快更方便地补充能量;省钱:节约使用,能省就省。

接下来我们依次从四个方面进行分析:(1)增加电池容量; (2)智能节电技术; (3)快速充电技术; (4)无线充电技术: 1.提高电池容量:年能量密度锂离子电池正在普及。

与太阳能电池、镁离子电池、超级电容器等新型电池材料的应用相比,锂离子电池的改进技术仍然是目前最现实的解决方案。

目前电池的主流是聚合物??锂电池,其采用石墨作为负极。

石墨碳负极电池的能量密度达到WH/L时几乎已经达到极限。

业界公认,引入硅负极材料可以提高电池能量密度。

一个方向是:硅碳替代石墨,将石墨负极电池变成硅基负极电池。

目前一般手机厂商的电池能量密度大多在WH/L左右。

热门机型中,小米Note的电池容量为mAh,能量密度为0.5Wh/L;华为荣耀6Plus的电池容量为mAh,电池能量密度为Wh/L。

据悉,包括联想、OPPO、中兴等在内的多家手机厂商正在其新款手机解决方案中测试美国Ampris公司的WH/L高密度硅负极电池。

如果采用纯硅负极材料,能量密度有望达到WH/L。

业内普遍认为,基于硅负极材料的WH/L高能量密度电池产品将大规模商用2019年。

当然,不排除今年上半年推出更高能量密度电池的终端。

例如,据外媒 iTWire 报道,即将推出的新智能手机型号 Blue Devil Digital 将采用能量密度为 WH/L 的“超级电池”,比现有手机电池的主流水平(Wh/L)高出 40%。

L)。

电池容量达到18.4Wh(3.8V/mAh),比主流智能手机的电池容量(3.8V/mAh)高出约60%。

在充电速度、安全性等方面也有显着提升。

如果后续产品推出后确实如报道的那样,蓝魔手机将成为智能手机的新“能源王”。

其性能值得关注,或将引发新一轮电池能量密度军备竞赛!需要特别关注的是,除了能量密度外,安全、膨胀、循环等性能指标也是高能量密度电池需要解决的关键问题。

2、智能省电技术:在厂商PK的大舞台上,优化无尽的电池容量非常重要,但相比之下,智能省电优化才是考验厂商功力的地方。

在芯片层面,工艺技术和集成度的不断提升带来了功耗的有效降低。

28nm可以说是LTE手机大规模商用的基本前提,因为工艺达不到28nm,很难应对LTE高速数据速率处理。

2016年旗舰芯片制程工艺将升级至20nm,2016年将推出16/14nm,制程工艺的提升将有效降低处理器功耗。

同时,射频/前端和基带集成度的提高也将降低芯片功耗。

对于终端厂商来说,需要基于用户使用模型预测和使用场景的智能感知来进行智能省电优化。

至少需要对处理能力资源、网络连接切换、屏幕灯光、APP连接等进行优化:根据上层需求进行处理能力的智能调度:例如CPU处理能力(大小核)的智能调度基于应用层的性能需求;无线网络连接智能切换调度:3G/4G网络切换优化、基于无线网络性能监测的空闲和业务状态快速切换处理、移动数据连接和WiFi连接智能切换等;屏幕灯光智能控制:屏幕是手机的耗电大户,待机黑屏时快速休眠机制,根据环境自动感应并调节亮度等;应用APP软件智能连接控制:优化控制应用软件心跳同步机制,避免待机状态下被唤醒频繁建立无线连接等。

总之,能省钱就省钱,聪明省! 3、快充技术:电量不足时快速补充电量。

明年它将成为新产品的标准功能。

从物理上来说,快充的原理非常简单。

在目前电池材料没有革命性更新的前提下,快充主要是通过提高电压来实现的。

电流或两者同时增加。

新电池技术发展缓慢,厂商希望开发快充技术,减少充电时间,提升用户体验。

快充成为当前手机市场的又一热点。

终端厂商、芯片厂商、适配器厂商等纷纷推出“快充”解决方案。

在“快充”解决方案链中,主要涉及适配器、充电IC、芯片平台和快充协议。

在芯片厂商解决方案中,高通的QuickCharge快充解决方案生态系统最为成熟,已经发展到Quick Charge2.0,有ClassA(5/9/12V)和ClassB(5/9/12/20V)两种规格。

芯片方面,高通支持全系列芯片;终端厂商方面,有三星、小米、HTC、索尼、摩托罗拉、谷歌、夏普等支持;许多AC/DC、DC/DC和USB芯片厂商都推出了QC2.0解决方案,其中包括Dialog(收购Iwatt)、PowerIntegration等。

除了高通之外,还有快充协议和解决方案,例如MTK的Pump Express、TI 的 Max Charge 和 FairChild 的 ACCP(自适应充电器通信协议)。

在终端厂商解决方案中,OPPO的VOOC闪充最具代表性,目前已经发展到2.0版本。

VOOC采用降压增流(5V/4.5A)的充电方式,将充电控制电路从手机侧移至适配器侧。

它还需要一系列专门定制的配件,包括适配器(新型充电控制电路+智能MCU控制)、电池(定制8个触点)、数据线、电路、接口(7pin)等。

在快充体验方面,终端厂商目前的期望基本是10分钟完成30%充电,30分钟完成70%充电。

综上可见,当前快充生态链正处于百花齐放的阶段,在标准协议、配件支持等方面兼容性较差。

但无论怎样,2019年,终端厂商近10%的新品都标配了快充。

支持快充、竞速充电将成为厂商今年的一大关注点。

需要提醒的是:输出电压过高,必然会带来更大的安全隐患。

因此,在快充方面,不要盲目追求快充。

安全第一! 4、无线充电:从三大支柱到两大阵营,终端兼容多种标准有望加速无线充电发展。

无线充电技术已被炒作多年。

但由于技术标准混乱、不一致,导致无线充电效率低、充电体验差、充电环境缺乏。

由于种种原因,进展缓慢。

2018年,无线充电技术在标准融合、技术升级、产业生态结构等方面都发生了积极变化,预计将呈现加速发展趋势。

今年1月,三大无线充电联盟之一的A4WP和PMA宣布合并。

合并后计划创建的新标准将结合PMA的感应充电特性和A4WP的谐振充电特性。

A4WP由高通、三星等公司于2015年成立,近年来积极构建无线充电生态系统,推动电磁共振充电技术作为下一代无线充电标准技术。

除了与芯片制造商、充电模块制造商、终端制造商和品牌制造商合作外,A4WP还积极加大与连锁餐厅、餐厅、酒店、医院等公共和私人场所运营商的合作。

PMA已在美国星巴克咖啡店商业化使用。

与PMA合并后,A4WP的产业支持已与WPC相媲美。

在2019年CES展会上,A4WP充分展示了其在构建无线充电生态系统方面的成就,并具有超越WPC的潜力。

WPC是最早的无线充电阵营。

其主要推广的Qi标准是“电磁感应技术”,目前在市场上处于相对领先地位。

虽然接触充电板即可充电,但与 PMA 充电板不兼容。

目前WPC低功耗标准已经成熟,认证设备齐全。

WPC无线充电技术目前面临的问题是充电电流过低,无法适应当前大电池快充的需求:WPC1.1协议规定充电功率为5W。

Qi认证下,充电电流不得超过5V/1A。

只有这样才能与市场上经过认证的发射机兼容。

值得注意的是,WPCQi标准1.1版本还在感应充电技术的基础上增加了电磁共振充电技术。

可以看到,虽然两个阵营在技术上还存在较大差异,但都在朝着同时兼容感应充电和谐振充电技术的标准路线迈进。

未来,两大阵营的无线充电技术将在最大充电传输功率、充电效率、空中充电距离、充电时异物阻挡机制等安全性、充电终端识别、多点充电等方面继续展开竞争。

模式支持。

由于两大阵营在无线充电标准上不分伯仲,因此芯片厂商和终端厂商大多采取多方押注的方式。

由此,三星新旗舰S6/S6 Edge同时支持三大主流充电标准,提升用户体验。

随着芯片和充电组件不再面临同时支持三大标准的障碍,三星S6的做法或许会被大量终端厂商效仿,从而绕过标准之争,真正进入体验规模的体验优化阶段。

通过以上4项技术分析,我们有理由期待2019年智能手机的续航表现。

未来两年,2K屏/4K屏在高端市场的应用将是最大的电量增量现有手机的消耗。

另外,手机硬件(功耗)也不会像前几年那样继续增长。

跨越式,即手机电池消耗需求增长放缓。

从开源的角度来看,手机续航技术有望实现突破。

“高能量密度电池”+“智能节电技术”+“快充技术”+“无线充电技术”将是现实版的“四剑合一”。

告别充电宝固然为时过早,但从供需趋势来看,智能手机的续航体验已经触底。

我们有理由相信,2019年将是手机续航体验的转折点!除了上述手机电池方面的创新外,柔性电池和固态薄膜锂电池的不断成熟也将为可穿戴终端的发展带来利好消息。