电池技术 手机与可穿戴设备共同的障碍

　　随着移动互联网的不断普及和发展，智能设备的种类也不断增多，五年前要是谁出门带2台手机会被认为是怪物，而如今出门除了带手机以外，上网宝、移动电源、可穿戴的个人健康设备、iPad 基本上已经可以说是标配了。这些智能设备都有着被称为“Amazing”的体验，可能随便几个手势或者点按几下就能实现我想要的效果，想了想也确实很兴奋，除了要做好它们随时可能断电的准备以外。

　　有段子说 Wi-Fi 是现代不少人的第一需求，其实他们太天真。没有网络最多临时用手机流量充个值买个流量包，现在 4G 时代不管电信还是移动的流量都还挺划算，虚拟运营商们还有更为灵活的套餐方案。但是如果没有电呢?总不能大街上随便挖一段电线出来接上去吧...

　　各家大大小小的互联网公司都在不断创新，R&D 投入也一直很大，但不可否认，互联网时代以来，最近几十年的电池技术取得的成就实在是太小了。很多公司都试着来弥补，比如 OPPO 就推出了 VOOC 闪充技术，即便是早上醒来刷牙洗脸的十分钟内，也可以充进去不少电了。

　　但是这些毕竟只是一种变通，随着物联网的不断深入，未来还会有越来越多的移动设备面临着充电的问题。而只要电池问题得不到良好的解决，包括可穿戴设备在内的整个移动互联/物联网的发展，都会受其连累。

　　想象一下如果我们未来依然需要用电池供电的话，我们真的有很多事情要去努力。

　　当我从家里出发的时候，我用手机告诉我的那些智能家具们，记得把电源切断。我的智能手表这时震动了一下，告诉我来了一条短信—显然这个点的短信要么是每日剩余流量提醒，要么就是卖房子或者推荐黑马股票的—因此没有必要理它。

　　我继续走着，这时我的智能手环提示我昨晚睡眠质量不错，这也难怪我健步如飞，但其实我可以完全不用走这么快，因为 Google Now 提醒我地铁发生故障，得等。在等待的时候，我还用蓝牙耳机接了一个来自中国移动的自动语音电话提示我话费不足请充值。随后我来到地铁站，用中国移动的和包刷手机进站。

　　很显然，现代移动生活需要我们随时联网，而目前智能手机是是移动互联网的中心。

　　但是我总想着，哪一天进站之前忘记检查手机剩余电量而直接用手机钱包刷地铁进站，而在一边刷微信一边八卦微博的时候手机突然没电了...

　　这时你会发现你可能还大致记得要去的餐厅的名字，但是不知道具体位置也不知道要从哪个出口，而且更要命的是，你都出不了站，至少在你去服务中心之前。随后你可能找到了一个可以用的公用电话亭，但是似乎想不起来如何借助公用电话访问 Gmail 联系人以获取友人电话。于是你决定先在路边喜士多买一杯咖啡然后回家充电或者换一台手机，但是由于无法使用支付宝钱包， 你只能带着沉甸甸的硬币回家—虽然能让自己在很有钱的幻觉中沉浸一会儿。

　　当你到底家门口的时候，由于没有 app，你的智能家具们不知道你回来，所以也不会自动开灯，记得保护好你的脚。

　　如果这些事情发生在市内，或者境内，其实还算幸运。如果你去往美国的话，根据美国交通安全管理局的最新规定，要求所有电子设备在安检前都要能正常开机，如果你被查到你的电子设备无法正常开机，很可能会被拒绝登机。

　　那么你是会选择冒着误机的风险去寻找一个充电口呢?还是索性放弃这台设备?或许有人会想到用移动电源，但万一你的移动电源和充电线都在托运的行李箱里呢?

　　这些虽然是假设，但还是有着发生的可能性。只是想说，当前的电池技术，真的需要有切实意义上的发展了。

　　这也是为什么，基本上会在平时养成出门带数据线、移动电源和两台以上手机习惯的原因之一。

　　带着移动电源是必须的，但是由于有着多部联网设备，因此我倾向于买带有移动电源功能的 Mi-Fi。因为不仅我的手机、手环、手表、电子书、平板能用来充电，还能随时随地保证联网。当然，当中最需要保证的，还是我的手机。

　　以 iPhone 为例，苹果 iPhone 的电池容量从2007年的1400mAh到现在 iPhone 5s 的1570mAh，仅仅增加了 12%。 当然，手机的耗电情况不能单单从电池容量看，毕竟不同平台对应用能耗的优化不同，而且不同尺寸屏幕耗电也不同，而 iPhone 也针对 iOS APP 的能耗做了相应的优化。但即便如此，随着 app 安装数量的不断增多，尤其是需要保持调用后台地理位置、计步等数据的 app 的增多，iPhone 一天一充似乎也已经不够。

　　可能的好消息是，据说有两款采用更大屏幕的 iPhone 会发布，更大的屏幕通常意味着更大容量的电池，比如 4.7 英寸版本的将会采用1800 mAh 电池，而 5.5 英寸版本的会采用2500 mAh 的电池。好吧，虽然感觉也没有很大容量，但考虑到屏幕增大会加大能耗还真没有什么可以激动的啊。

　　至于 iPhone 的竞争对手，比如说将会首批搭载 Android L 的 Nexus 5 和 Nexus 7，由于Android L 加入了优化能耗的 Project Volta ，据说可以提高 36% 的电池寿命，但愿吧。

　　更棘手的，是那些智能穿戴设备。虽然的确见过有人用移动电源给 Pebble 充电，但是想想还是好可怕。但其实 Pebble 的待机还算不错的了， 毕竟它用的是高能效的电子纸屏幕，还有启动管理功能，相比那些采用1.5英寸彩色触摸屏的智能手表—虽然的确看起来很漂亮—但待机时间实在是太短了，也难怪 Jawbone UP之类的设备选择完全不带显示屏。的确，直接通过手机和 app 查看数据是一个好想法，但如果那样的话我要穿戴设备干什么，直接用手机不好吗?

　　至少，低功耗的蓝牙4.0(BLE)不会大幅降低手机电池的待机时间，至少，相比老版本的蓝牙协议是如此。

　　但是 BLE 再省电，也不会增加智能手机的待机时间，要记住智能手机才是生活的核心。我们唯一期待的，应该是下一代电池技术。

　　其实关于所谓“下一代的革命性电池技术”已经听过好多版本了，比如石墨烯电池可以装在更小的空间里，同时提供更多的能量，稳定性也很好;而硅珠已经被证明能够用来提升手机电池中锂离子的容量;微电池们通过重现阴极和阳极的工作方式，已经可以实现微小但是强大的能量细胞功能;

　　研究人员还在研究一项 Amazing 的新技术—空气电极技术，这项技术可以利用更低的成本提升手机电池一倍的续航，这项技术结合了碳纳米材料和碳纳米管等前沿科技，通过物理重组以让电池在微观层面获得更好的寿命;

　　除了改造电池以外，有些人还在试图改造锂离子，比如用性能更高的硅海绵来打造超薄的超级电容片，还能用作独立电源...

　　这些听起来都不错?但是这些技术基本上没有一项达到消费级。

　　目前唯一有希望的，是一家名为Amprius的硅谷公司，创造了一种全新的锂离子电池，通过硅和碳的混合单元，可以容纳比现有方案多20%的电量。这家公司已经获得了3000万美元的投资，并且已经开始发货。不过他们的目标是，争取开发出比现有方案多50%的锂离子电池。

　　但是显然即便有50%的提升，也依然不是什么革命性的突破，更无法满足人民群众日益增长的耗电需求，希望真正的能源革命能够尽快到来。