很早的時候就想和大家聊聊手機(jī)電池技術(shù)的話題，無奈一直沒有好的切入點。直到前幾天報道MWC的時候，看到了OPPO展示的“Super VOOC超級閃充”功能，一段在10分鐘左右時間就把2500mAh容量電池的手機(jī)從5%充到100%的視頻讓很多人大呼黑科技。未來手機(jī)若能夠如此快捷地補(bǔ)充電量的確很實用，如果手機(jī)電池本身儲能高那就更好了。借著這個機(jī)會，今天就讓我們一同來聊聊手機(jī)快充和電池技術(shù)的那些事兒。

 

 

先來了解下鋰電池手機(jī)完整充電的三個階段：恒流預(yù)充電、大電流恒流充電和恒壓充電。手機(jī)電量耗光之后電壓降低，當(dāng)?shù)陀谝欢〝?shù)值時充電器會使用比較低的電流對鋰電池進(jìn)行預(yù)充電。經(jīng)過一段時間，鋰電池電壓高于預(yù)定數(shù)值后，就進(jìn)入第二個階段大電流恒流充電，此時適當(dāng)提高電流可以加快充電速度，具體過程可以參考下圖。

 

鋰電池充電過程

　　

明確了上面兩個過程就不難理解OPPO閃充技術(shù)的兩個核心要點：一是分段充電電流控制，另外一個是充電線纜和電池的多線路設(shè)置。從關(guān)于超級閃充介紹中的一句話可以證實這個猜測：“本次OPPO創(chuàng)新研發(fā)的低壓脈沖算法配合OPPO獨家定制的超級電池，能對充電電流進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)控”，相信這里所說的“低壓脈沖算法”指的就是分段充電電流控制，而所謂“超級電池”則是電池的多線路設(shè)置技術(shù)。

 

OPPO超級閃充技術(shù)

 

在初中物理中我們學(xué)過“并聯(lián)分流”，雖然提高電流可以減少充電時間，但電流過大容易使系統(tǒng)過熱，這時候多電池并聯(lián)分流（OPPO快充的電池觸點要比普通電池多幾個）就可以有效解決這個問題。而減少線纜的電阻值也可以減少發(fā)熱，所以我們看到OPPO在現(xiàn)場演示的超級快充的充電線纜幾乎和筆記本電腦充電線相同粗細(xì)。

 

OPPO超級閃充使用線纜

　　

了解了上面這些知識，相信大家已經(jīng)明白在15分鐘將手機(jī)充滿的超級閃充是怎樣工作的了，最起碼這項功能并未超過現(xiàn)有的科技認(rèn)知，只是OPPO在電池和算法上技高一籌。

 

OPPO超級閃充、VOOC閃充、普通充電速度對比

　　

仔細(xì)觀看這段快充視頻可以發(fā)現(xiàn)，測試的手機(jī)是從電量5%開始充電，充到100%用了10分鐘左右時間，而官方宣傳中說的是15分鐘可以充滿。所以筆者猜測，其實最初的5%電量是恒流預(yù)充電的階段，相對來說耗時也會比較久的。

 

OPPO超級閃充演示視頻

　　

目前的快速充電方法不僅只有OPPO的VOOC閃充，高通的QuickCharge技術(shù)也可以達(dá)到快速充電的目的，只是原理不同，在這里就不過多贅述。

 

　　

聊過了快充，再來說說電池技術(shù)。手機(jī)屏幕越做越大、分辨率越來越高、CPU性能越來越強(qiáng)的時候，近乎停滯不前的電池技術(shù)就成了延長續(xù)航時間的最大瓶頸。如我們所知，目前手機(jī)要想做到長時間續(xù)航，硬件層面基本只有增加電池容量這一個有效辦法?？催^iPad Pro、Macbook拆解便不難發(fā)現(xiàn)，如今的芯片主板越做越小，但是電池的尺寸卻很難壓縮，外殼下面大量的空間都留給了一塊乃至多塊電池。多方查閱資料之后筆者總結(jié)出了一個普遍的看法：短時間內(nèi)手機(jī)電池技術(shù)基本不會有革命性的突破。

 

鋰離子電池基本結(jié)構(gòu)

　　

我們要明確一件事情：理論研究和實際應(yīng)用是兩碼事，所以暫時還是不要考慮微型核電池、氫氧燃料電池會在手機(jī)上得到普及了。

 

微型核電池和外置燃料電池

　　

目前科研人員所能做的，無非是測試已有的材料和考證可能合成出來（還不一定成功）的材料適合做手機(jī)電池的可能性有多大。腦補(bǔ)一下，一張只有一百多個成員的元素周期表擺在我們面前，刨除上面一票從原理上根本行不通的物質(zhì)，再去掉沒法用物理化學(xué)方法“捏”到一起的物質(zhì)，再去掉科學(xué)家已經(jīng)反復(fù)測試驗證失敗的物質(zhì)，我們還可以選擇的并不多了。

 

原諒筆者很中二地放了張元素周期表上來

　　

雖然高中、大學(xué)學(xué)到的化學(xué)知識基本已經(jīng)還給了老師，但電池技術(shù)主要依賴的氧化還原反應(yīng)還是很好理解的。正、負(fù)極材料和電解液材料需要反復(fù)測試，和在紙上寫出完美的反應(yīng)方程式不同，一個成型的技術(shù)不僅要原理成立，還要有合理配比的方案。在大學(xué)待過四年化學(xué)實驗室的筆者表示，沒有任何捷徑可言，只能反復(fù)測試修改再測試再修改。運(yùn)氣好的話幾年之后可以拿出一套量產(chǎn)方案，運(yùn)氣不好的話科研經(jīng)費(fèi)全都打了水漂才發(fā)現(xiàn)當(dāng)初的研發(fā)方向就是錯的。（想當(dāng)年做畢設(shè)實驗反復(fù)失敗了好幾個月我會亂說？）

　　

退一萬步說，即使有一隊科學(xué)家用了十年時間找到全新材料制作電池，使電池儲能翻了幾番，也不一定就會商用。為什么？成本不一定能夠被接受。在工業(yè)生產(chǎn)上，更廉價易得的原料往往更受歡迎，哪怕性能方面差那么一丟丟。當(dāng)我們把廉價易得的原料測試一圈之后，轉(zhuǎn)而把目光投向量少價高的材料，有可能研究會有突破，但相信沒人愿意因為昂貴的電池為手機(jī)買單。

　　

筆者一直深信，電池技術(shù)的革新會引發(fā)手機(jī)乃至整個電子產(chǎn)品行業(yè)的變革，但我們?nèi)孕枰托牡却欢螘r間。所以，現(xiàn)在回過頭來再看之前提到的這些“快充”、“閃充”技術(shù)，是不是變得更有分量了呢？作為電池技術(shù)發(fā)展緩慢時期的折中方案，使用快充技術(shù)還是很有必要的，而當(dāng)電池技術(shù)有了突破再配合已經(jīng)成熟的快充技術(shù)，前途將是一片光明。