三星爆炸苹果降频，电池对手机的影响远不止于此

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原标题：三星爆炸苹果降频，电池对手机的影响远不止于此

初代 iPhone 非一体化结构，但电池已不可拆卸
自从初代 iPhone 发布后，电池就被封装在了手机内部难见天日。这一设计逐渐普及至全行业，如今，若不是手机故障需要维修，机哥都不会有机会看到手机电池的真面目。
或许是手机电池被封禁多年心生怨气，这两年，它在手机行业霸主三星和苹果身上，狠狠刷了两次存在感。
2016年三星 Note7 电池频繁爆炸，将三星整个第三季度利润率降至冰点0%；而在2017年末，由于电池老化导致的「降频门」，则逼得一向傲娇的苹果低下了头颅，官方更换电池费用从608降至218，无数的 iPhone 电池得以借此机会重见天日。

2016年及2017年各品牌第三季度利润率，三星2016年第三季度为0
然而，手机电池对于整个手机行业的影响，远不止让苹果三星受点损失这么简单。多年来没有突破性进展的手机电池技术，或许会成为整个手机行业，未来几年技术革新的最大拦路虎。
2017手机发展趋势显示，
电池容量增长续航却退步
2017年的最后一天，国外知名评测机构 GSMArena 通过分析数据库中存储的过去一年发布的手机信息，综合平均数得出了2017智能手机发展趋势。这一结论，代表着整个2017年手机形态相较于2016年发生的变化。
其中，电池的表现令人惊讶。GSMArena 的数据对比显示，2017年，手机电池容量从前一年的3167 mAh 增长至3292 mAh，但是续航能力却呈现大幅下降的趋势，从60.5小时下降至54.3小时。

2016对比2017：电池容量及续航时间，图片来自 GSMArena
电池容量提升续航却不升反降，根本原因，在于电池技术的停滞和性能的持续升级。
1991年，索尼推出首个商用锂电池，这一技术便被主流电子产品所使用，直至今日。20多年过去了，手机使用的锂电池，除了容量逐步提升以及单位面积效能取得了一定进步外，并没有革命性的改变。时至今日，锂电池技术已经达到了瓶颈阶段。
尽管「性能过剩」的言论在手机行业已经是老生常谈的问题，但是手机性能并没有因此停下前进的脚步。iPhone X 搭载的 A11 芯片，以70%的四核速度提升，展示了苹果在性能上的大跨步姿态。GSMArena 的数据则证明了，整个行业都在追逐着更高的处理器性能。
GSMArena 依托 Basemark OS Ⅱ 所测试的跑分数据表明，2017年相较2016年，手机 CPU 跑分数从1763提升至2336，GPU 跑分数从16197 提升至21905，分别提升了33%和35%。

2016对比2017：CPU 和 GPU 跑分，图片来自 GSMArena
如果说芯片性能的提升通过一定的耗电优化，不至于对手机续航产生太大影响，那么屏幕的变化，则是对手机续航直接的挑战。2017年相较2016年，屏幕尺寸从5.28英寸提升至5.57英寸，ppi 也从373.48提升至394.90——全面屏的普及，带来更大更清晰的屏幕的同时，也更多地耗费着手机电量。

2016对比2017：屏幕尺寸及 PPI，图片来自 GSMArena
显然，电池容量的小幅度扩充，已经无法满足机硬件持续的大幅度升级，未来，如果电池技术无法完成新的突破，必然会成为手机性能及应用场景持续拓展的阻碍。
手机能做的事情越来越多，
电池空间却会越来越小
过去十几年，手机越发强大，逐步代替了MP3和相机，甚至一部分电脑、电视和游戏机的应用场景也被手机所取代。
手机能做的事情越来越多，但续航水平却在不断下降。诺基亚主导的功能机时代，手机充一次电少则使用一星期，多则使用半个月；现如今在智能手机上，能够完整使用一天就算达到了行业标准，能够坚持续航一天半，都堪称为「续航神机」。再看看满大街的充电宝和 iPhone 用户一年两换的数据线，手机的普遍续航能力着实堪忧。

频繁充电是导致iPhone数据线易损坏的原因之一
尽管如此，手机能够维持一整天的续航，所依赖的还是过去几年，屏幕不断增大给电池提供的扩充的空间。随着最近几年，手机屏幕逐渐稳定在5.5英寸左右，可提供给电池扩展的空间已经不多了。
而根据 GSMArena 提供的数据来看，2017年智能手机进一步变薄，从7.95mm 降至7.73mm，电池空间被进一步压缩。

2016对比2017：手机轻薄化，图片来自 GSMArena
与电池容量困境相对立的，是手机的进一步强大。
2017年，苹果、华为和高通，不谋而合地将「人工智能」作为手机的新功能。而苹果依靠软硬件的统一，在人工智能的基础上，开始强推 AR 技术。2017年9月上线搭载 ARKit 的 iOS11 至今，App Store 中已经有超过1000款 AR 应用，而 AR 技术，为手机未来在应用和游戏上的应用场景上，创造了更多更具沉浸式的玩法。

游戏《The Machines》利用 AR 技术在桌面上创造虚拟场景
人工智能、AR 之外，备受期待的 5G 和物联网时代，更是让手机的未来充满的科幻的想象力。可是不可忽略的是，电，是一切设备运转的核心。如果不能在电池技术上有所突破，再多的新功能，也将会变成带着续航脚镣的艰难起舞。
快充无线充电治标不治本，
三星石墨烯电池只是噱头
「充电五分钟，通话两小时」。这句神文案可谓是快充技术的最佳注解。目前，行业主流的快充，基本能够做到一小时左右将手机充满，大大缩短了单次充电耗费的时间。
而苹果发布 iPhone X 和8系列之后，无线充电受到了全行业的重视，这一技术，则降低了单次充电的成本。

iPhone X 无线充电，图片来自苹果官网
但是，无论是快充还是无线充电，最终也不过是达到了「更方便充电」的效果，对于不甚理想的电池续航能力，治标不治本。
显然，只有电池技术出现跨越性的进步，在当前的手机体积下，能够将电量扩展到一个新高度，才足以支撑未来手机性能和功能的拓展，甚至于为产生更多的功能形成助力。
2017年11月，三星成功研发出石墨烯电池的新闻，似乎将要实现手机续航的突破。

三星公布的石墨烯电池材料，图片来自网络
据韩媒《韩国先驱报》报道，三星目前已研发出了基于石墨烯材料的新电池技术。新的电池技术将会比目前市面上的普通电池高出 45% 的容量，同时拥有比标准充电速度快 5 倍的充电速度，此项技术若在手机上使用，仅需12分钟即可将电池充满。
容量的大幅度提高的惊人的充电速度令人兴奋，传闻即将发布的 S9 将会搭载此项技术，更是让机哥感慨，智能手机真正的春天就要来了。
然而，石墨烯电池研发成功这一消息并非首次出现，此前华为也曾宣布过类似信息，最终却被证明，是资本借助「石墨烯」吸引眼球的炒作行为。三星此次的报道，会不会重蹈覆辙？
对此中国储能网专栏作者凭栏眺对三星发表在著名期刊 Nature Commuinication 的论文原文进行了分析。他指出：
原文中提到的根本不是所谓的全新的“石墨烯”电池，而是一种采用石墨烯处理的电池材料——石墨烯球。
通过这一材料作为负极材料使用，能够显著提高锂离子电池的体积能量密度，并且也具有优异的倍率和循环性能。但是因为其首次效率低，必须配合补锂工艺使用。
但是在现阶段补锂工艺还不成熟的前提下，「石墨烯球」是否适合作为锂离子电池负极材料还值得商榷。
由此可以看出，三星的石墨烯电池技术，与华为当年一样，不过是一个噱头，三星 S9 能够使用新的电池技术更是无稽之谈。未来几年，手机电池仍然会停留在当前的技术水平上，成为限制手机创新和用户体验的罪魁祸首。
尽管手机电池技术遭遇创新瓶颈难以突破，但行业内仍然在不断探索。无论手机能力提升速度多快，厂商也会通过系统优化、芯片结构优化或是手机内部空间优化，基本维持手机一天的续航能力。苹果今年的双电池模组，便是很好的例证。

iPhone X 双电池模组，图片来自 iFixit
只不过，在电池技术没有突破的情况下，厂商在依赖快充、无线充电技术的同时，也应该保障基本的手机安全和用户体验。无论是三星 Note 的电池爆炸，还是苹果因电池老化而降频的问题，都不应该再出现。
机哥也期待手机电池技术能够有真正的突破性的进展，未来，别再让低电量嗡嗡的提醒声，打断我们享受科技的乐趣。

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