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手机愈发高端智能,电池续航压力却愈发凸显。不过技术革新与使用习惯的改变,有望缓解这一续航落差。下列 iPhone 手机电池续航使用体验来自 CNET 的记者自述:
近日我游玩了迪士尼乐园,在吃吉事果休息、和蜘蛛侠合影、辗转游玩各个项目之余,身处这座号称世间最欢乐的乐园里,我却深陷现实焦虑:总忍不住频频查看手机电量。
即便我用的是登顶CNET电池续航测评榜首的iPhone 17 Pro Max,这种焦虑依旧挥之不去。拍照、查询游乐项目排队时长、手机点餐、和朋友发消息一番操作下来,下午时分电量就已耗掉一半。
担心手机撑不完一整天,我开启了低电量模式,还随身带着充电宝以求安心。当晚拍完彩色世界水幕灯光秀结束行程时,手机仅剩36%的电量。虽说还算够用,但已然超出了我的理想续航范围(Not bad, but cutting it closer than I'd prefer)。
如今手机几乎无所不能,唯独续航力不从心(These days, our phones can do almost anything. Just not for very long)。
智能手机功能愈发强大,身兼高清相机、导航系统、移动钱包与人工智能助手数职,唯独续航表现始终不尽人意。每一天结束,必定要给手机充电已是常态。而且不同机型的补能速度参差不齐,充满电量往往要耗费不少时间。
CNET最新调查显示,58%的智能手机用户对自家设备的续航表现感到不满。超半数受访者表示,电池续航不佳会促使他们更换新机,这一换机动因远超想要更大存储空间(38%)、全新影像功能(27%)以及优质屏幕(22%)的需求。
这并非意味着如今的手机电池性能糟糕。事实上,想要理清驱动便携设备的锂离子电池存在的局限与实际性能,或许需要转换看待视角。不得不说,电池能够跟上人们日益增长的使用需求实属不易,尤其当下生活数字化程度不断加深,人们的屏幕使用时长也大幅增加。
即便未曾察觉,每一代新款手机搭载的电池,在能效与耐用性上都在稳步提升(Even if you don't notice it, the battery powering your phone has steadily become more efficient and robust with each device upgrade)。
电池行业资深高管兼顾问塞莉娜·米科拉伊扎克表示:“手机性能愈发强大,功耗也随之水涨船高。电池技术虽在持续进步,可人们的使用需求也在不断攀升。”
各大手机厂商仍在全力研发,力求打造出续航远超一整天的电池产品。荣耀、华为、OPPO等品牌已在新机上搭载硅碳电池,相较于市面多数传统手机电池,该电池能量密度更高,充电速度也更快。经CNET实验室实测,续航表现顶尖的机型里,近半数都采用了硅碳电池技术。
苹果、三星、谷歌等美国市场主流厂商尚未在旗下手机中采用这类新型电池方案,但距离其普及或许已为时不远。隶属于中国联想集团、总部设于芝加哥的摩托罗拉,已在最新款刀锋系列机型中搭载硅碳电池,此举或为更多美国本土品牌跟进效仿拉开序幕。
但将这类新技术推向市场绝非易事。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校材料研究实验室主任保罗·布朗表示,相关技术升级必须经过数百万台设备的实测验证,才能避免大规模量产后出现突发故障、安全隐患以及性能缺陷。
他说道:“想要改变行业格局,就得具备规模化量产的实力。”("You want to change the world," he says, "you have to be able to do it in world quantities.")
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硅碳电池的崛起
今年2月三星Galaxy S26发布会的媒体圆桌环节上,提问很快从AI功能、相机升级、屏幕改进等新特性,转向了一项缺失的关键技术:为何三星迟迟未像众多中国品牌那样,为手机搭载能量密度更高的硅碳电池?
三星高管副总裁文圣勋表示,公司仍在评估是否采用这项新兴电池技术。他称,目前正在开展多项测试,确保硅碳电池能够达到三星在续航与快充方面的各项标准。
文圣勋借助翻译表示:“归根结底,用户体验才是重中之重。倘若该技术能通过公司所有内部标准,且确实证实可以提升用户体验,那未来或许会考虑采用。”
和其他大型手机厂商一样,三星不愿贸然承担无谓风险,尤其是2016年盖乐世Note7因多起电池过热起火事故惨遭全面召回,此番惨痛教训令其愈发谨慎。
米科拉伊扎克称:“这些企业行事趋于保守,态度谨慎,同时十分清楚自身的用户群体定位(These guys are being conservative, they're being careful and they're being cognizant of who their customers are)。”
首款商用锂离子电池于1991年面世,此后逐步成为笔记本电脑、手机等消费电子产品,以及电动汽车、电动工具的核心配置。它优势十分突出:体积小、重量轻却能储存大量电能,充电速度较快,还可完成数百至数千次充放电循环,且性能不会出现明显衰减。
其能量转化效率也极高,充放电过程中能量损耗极低。闲置状态下电量留存率出色,关机重启后依旧电量充足。加之如今锂离子电池已实现大规模量产,成本得以有效控制,进一步拉低了数码产品售价。
布朗表示:“锂离子电池技术成熟可靠。对于动辄销量数百万台的手机产品而言,稳定性、安全性与性能一致性至关重要。”
手机内置的锂离子电池包含负极与正极,中间设有一层隔膜,可隔绝两极直接接触,同时允许锂离子在电解液中穿行。使用手机时,锂离子从负极流向正极,电子则经由机身电路传导,以此为设备供电。
硅碳电池并非全新电池品类,而是锂离子电池的迭代升级方案。简单来说,就是将电池负极传统的石墨材料替换为硅碳复合材料。
由于硅材料储锂能力远超石墨,该结构可提升电池能量密度,进而延长续航时长,同时实现更快充电。
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硅在充放电过程中体积胀缩幅度极大,极易加速电池老化,因此厂商会在硅中掺入碳材料。碳可起到缓冲与稳定作用,既能延缓电池衰减、延长使用寿命,也可协同储存锂离子。
在美国及全球诸多地区,硅碳电池仍处于初步普及阶段,但其发展势头正持续上涨(In the US and many parts of the world, silicon battery adoption is still in the early stages. But momentum is building)。
去年推出的一加15凭借7300毫安时大容量硅碳电池备受瞩目。作为对比,三星S26 Ultra搭载五千毫安时电池,iPhone 17 Pro Max电池容量也与之相近。摩托罗拉首款竖向折叠屏手机刀锋折叠版配备六千毫安时硅碳电池。随着技术不断发展,未来几年美国市场或将出现更多搭载大容量电池的手机机型。
米科拉伊扎克指出,受消费习惯影响,中国及亚洲其他地区消费者更愿意包容新型电池技术存在的潜在不足。热衷于选购新潮数码产品、换机频率较高的用户,对性能瑕疵也没那么在意。
她表示:“亚洲地区用户一见新品上市就会更换手机,这里是试水前沿技术的绝佳市场。这类地区的用户即便设备使用一年后性能出现下滑,也更容易接受。”
相比苹果、三星这类全球化布局企业,中国手机品牌新机量产规模通常更小,能有效降低技术故障风险,规避后续负面舆情。中国厂商可借助电池技术革新在激烈市场竞争中打造差异化优势,而头部大厂更看重产品稳定可靠,不愿拿品牌口碑冒险。
布朗称:“若是苹果、三星这类企业,必然会选择稳扎稳打、循序渐进。大型企业更适合以逐步推进的方式落地这项新技术(If I'm Apple and Samsung and the others, what I'll do is I'll say, 'You know what, I'm going to walk before I run)。”
苹果、三星以及Pixel手机制造商谷歌均拒绝就其电池技术规划置评。
硅碳电池的全球化布局
少数企业已实现硅基电池材料的全球化量产,总部位于美国华盛顿州的Group14便是其中之一。其旗舰产品SCC55是硅碳电池的核心负极材料,据称可将电池能量密度较传统锂离子电池提升最高50% 。
该企业在官网表示,此项技术还可耐受高强度充放电循环,此举意在缓解硅碳材料存在的核心隐患。SCC55可直接替代传统石墨材料,适配性极强,2024年发布的荣耀Magic7 Pro等机型便采用了这款材料。
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Group14首席技术官兼联合创始人里克·科斯坦蒂诺称,公司制备硅基电池材料的工艺与其他供应商截然不同。
别家厂商多采用碳层包裹硅材的方式,他将其比作给冰淇淋裹脆皮;而该公司是搭建碳基骨架,再将硅材质嵌入其中,这种结构类似巧克力曲奇或是海绵,硅元素如同曲奇内的果仁、海绵中的孔隙一般分布其中。
他表示:“采用这种结构后,我们立刻取得了前所未有的优异效果。”该材料在体积配比上,碳、硅与空隙占比近乎均衡,为硅材料的体积膨胀预留了充足空间。
“这种结构能有效缓解每次充放电循环产生的大幅膨胀,同时牢牢固定硅材质,稳定性极佳。既能发挥硅材料高储电容量的优势,又可借助碳骨架形成可靠防护,一举两得。”
恰逢此时我不得不停下访谈给笔记本电脑充电,科斯坦蒂诺打趣道:“看来你也该换块性能更强的电池了。”
科斯坦蒂诺认为,中国不仅技术革新速度更快,还聚集了大批电池生产企业与庞大消费群体,因此硅碳电池率先在这片市场普及实属必然。他同时预判,未来数年内这项技术很快会迎来全球范围的普及推广。
Group14公司在韩国设有工厂,专门生产SCC55产品所用的硅碳材料,目前还计划在华盛顿州新建两座工厂,力争于年内正式投产。
高能量密度的硅材料可缩小电池体积,对于内部空间十分紧张的轻薄机型与折叠屏手机而言,这项技术价值尤为突出。
加州西拉纳米科技公司联合创始人兼首席执行官吉恩·贝尔迪切夫斯基表示,这是设计师梦寐以求的技术。该企业手握现代硅碳负极核心基础专利,这项技术既能延长设备续航,也能缩减机身尺寸、优化外观设计,还能搭载人工智能等高功耗功能配置。
贝尔迪切夫斯基指出,手机厂商不断为设备搭载各类人工智能功能,而硅负极技术的升级能够缓解由此带来的耗电压力,让用户不必使用搭载超大电池的厚重机型,也无需在日间频繁充电。
西拉公司早在2021年就实现硅基技术商用,率先应用于沃普4代运动健康手环。智能穿戴这类小型数码产品更易适配硅基电池,相较于手机等大容量设备,其所需负极材料更少,狭小的内部空间也更亟需高效电池来满足使用需求。
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西拉公司正扩建其位于华盛顿州摩西湖的生产基地,逐步扩大产能,力求将硅基电池技术普及至智能手机、智能手表以及电动汽车等更多消费电子产品领域。
贝尔迪切夫斯基表示,尽管目前中国手机品牌率先在移动端普及硅碳电池技术,但苹果、三星、谷歌等主流厂商短期内势必也会纷纷跟进。或许在不久的将来,外出游玩时我再也无需开启手机低电量模式,也不必随身携带充电宝了。
他预测:“三年之后,这项技术将普及至数十亿台设备,走进千家万户。这是三十五年来充电电池领域最重大的化学体系革新。”
电池技术全新发展方向
全球各地的实验室与生产基地正研发多款新型电池技术,多款技术计划在未来数年实现大规模商用落地(Other emerging battery technologies are taking shape in labs and manufacturing facilities around the world, with several aiming for large-scale rollout in the coming years)。
固态电池如今热度极高,原因在于其能量密度位居行业前列。同时它采用固态电解质,相比传统锂离子电池更不易起火燃烧。
将固态电池应用于手机的一大核心阻碍是其需要堆叠压力。由于固态电解质无法像液态电解质那样流动填补缝隙,必须将各层组件紧密压实才能正常工作。维持这种压力需要增设额外结构,会挤占轻薄手机内部宝贵空间,最终导致机身难以做到轻薄便携。
目前固态电池尚未大规模商用,不仅造价高昂,也难以实现量产。融合传统锂电与全固态电池技术特点的半固态电池应运而生,成为过渡方案,现已应用于部分储能设备,但依旧无法达成纯固态电池所具备的高能量密度与极致安全性能。
佐治亚理工学院高级电池研究中心联合主任马特·麦克道尔教授认为,未来五到十年内,固态电池将在消费电子领域占据重要地位。
他表示,智能手机行业的核心目标,就是在有限空间内容纳尽可能多的电量。过去十余年间,业界一直通过研发高性能材料来升级锂离子电池。
硅碳负极技术已是当下主流升级方向,而固态电池的普及也已近在眼前(Silicon-carbon is the next step, but solid-state batteries may not be far behind)。
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未来还会出现锂硫电池、钠离子电池等新型电池技术。锂硫电池理论能量密度极高,钠离子电池则生产成本更低,低温环境下性能表现更佳。
但二者均存在明显短板。锂硫电池循环寿命短,衰减速度快,且占用体积较大。钠离子电池能量密度偏低,体积与重量偏大,并不适用于手机、笔记本电脑等多数便携数码产品。
在硅碳电池全面普及之后,锂金属负极或将成为下一阶段的研发方向。该技术无需依托石墨或硅基负极材料,直接以金属锂作为储电核心,能够大幅提升能量密度。不过目前其在安全性能、使用稳定性以及量产工艺方面仍存在诸多难题,相关研究仍在持续推进。
多数新一代手机电池技术同样可应用于电动汽车领域。硅碳电池更高的能量密度,既能延长车辆续航里程,也能像在手机上一样实现更快充电。多纳特实验室正致力于推动固态电池装车量产,但外界对于这项技术的实际成熟度仍存有疑虑。
但电动汽车与手持消费电子设备的需求和使用场景截然不同,随着行业发展,二者的电池设计差异会愈发明显。例如手机电池持续侧重轻薄化,而车用电池则需要超大电量与超长使用寿命。
布朗表示:“两类产品朝着各自领域精细化发展后,二者技术互通融合的空间或许会越来越小(I'm not sure we're going to see as much cross-fertilization from one to the other, as they specialize for their niche)。”
重塑充电习惯
全球非营利机构伏特基金会汇聚数千名电池领域专业人士与企业,该机构研究主管迈克尔·刘表示,尽管消费者渴望手机电池续航更持久,但手机厂商也十分清楚大众的充电习惯。
他指出,绝大多数人无论手机剩余电量多少,都会在一天结束时给手机插上电源充电(Most people will plug in their phones at the end of the day, no matter what, he notes)。
刘先生称:“我并不完全认为,就算真有能用好几天的电池,也能真正打动大众。消费电子产品的电池设计,本就贴合人们的日常使用习惯。”
换言之,积习难改。美国科技资讯网资深数码编辑杰夫·卡尔森坦言,自己每晚都会给iPhone 17 Pro充电,从不看剩余电量;白天外出拍摄影音素材前,也常会提前补电。这般做法能避免他担心手机中途没电引发焦虑,即便如此,他依旧随身带着一款适配磁吸快充的充电宝以备不时之需。
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卡尔森表示:“如今日常诸多事务都离不开手机,一旦手机没电无法使用,我们立马就会陷入不便。我们早已习惯随时通过手机获取各类信息、联络他人,手机关机断电,就等于与世隔绝,脱离资讯与社交圈子。即便本就没什么要紧事,我们也依旧不愿错失任何动态。”
使用老旧机型的用户面临的困扰则更为明显。美国科技资讯网资深数码编辑迈克·索伦蒂诺至今仍在使用苹果12 Pro Max,这款手机每天下午四点左右电量通常就只剩三成。他总会随身携带无线充电宝,避免手机突然没电陷入窘境。
他说道:“我的手机白天就会耗尽电量,对此我早已习以为常。平日里我最在意的就是能用手机搭乘公共交通顺利回家。虽说我清楚乘车路线,但面对时常变动的绕行路段与车次延误,手机导航依旧必不可少。”
我依旧很难改掉夜间给手机充电的习惯,尤其偏爱满电状态开启新的一天。不过近来我已经开始调整作息,如今只在电量跌至百分之五十以下时才会充电。
可若是整日外出,身边又没有电源可用,出门前就难免想把手机电量充满。这样一来,不管是拍摄海量照片,还是录制配着乔纳斯兄弟动感配乐的迪士尼巡游画面,都不用太过担心电量告急。
尽管如此,科技终究要不断革新。虽说锂离子电池性能逐年优化,但行业已然迎来实现重大技术突破的时机。据美国科技资讯网实验室测试数据显示,2025年抽检的35款手机,其平均续航时长相较上一年度增幅不足百分之一。
刘表示:“行情好的年份里,每推出一款新电池或新手机,能量密度涨幅大概也就1%到2%,这项技术已然快要触及性能天花板。”
手机续航延长实用技巧
不必坐等新一代电池技术问世,养成合理的充电与使用习惯,既能日常省电,也能有效延长电池整体使用寿命。
刘建议将手机充电上限设置为80%,而非充满至100%。如今多数手机电池在最后20%的充电阶段,更容易积聚热量、加剧电芯负荷,因此避免满电能够减缓电池老化损耗。他还提到,若是外出出行或整日在外奔波,偶尔充满至100%电量,或是随身携带充电宝,便能让人安心不少。
刘说道:“调整自身充电使用习惯,是让手机电池物尽其用最有效的办法之一。”
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苹果手机可进入设置-电池-充电,设置充电上限。三星Galaxy手机打开设置-电池-电池保护即可操作。谷歌Pixel手机则前往设置-电池-电池健康-充电优化进行设置。
米科拉伊扎克还补充道,快充同样会加速电池损耗。她建议条件允许时尽量使用慢充,减轻电池负担。三星手机更是自带关闭快充功能:进入设置-电池-充电设置,关闭有线快充与无线快充对应的开关即可。
切勿让手机处于高温环境,无论是大热天把手机留在车内,还是放在阳光暴晒的沙滩上都不行。虽说在迪士尼乐园游玩时频繁使用手机,难免会遇到这种情况,但还是要尽量避免。部分无线充电器也会使手机升温,加快电池老化,这点也需要多加留意。
米科拉伊扎克建议,留意后台运行的应用程序,及时关闭闲置不用的软件。
说到底,不妨偶尔静下心来感慨一番,掌中这台由可靠锂离子电池赋能的设备蕴藏着十足能量,即便未来还会迎来更多技术革新。
米科拉伊扎克说道:“大家应当好好珍惜自己的手机,明白这是多么出色的科技产物(Realize what a great piece of technology you've got)。”
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