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今年下半年,手机市场的趋势之一,就是电池越来越大。前不久,一加展示了其最新的冰川电池,容量高达6100mAh,并将在6月27日的一加Ace 3 Pro上首发。

在早前,vivo、华为等也已推出了数款6000mAh电池的手机,预计在10月到来的新机浪潮中,还将有多款旗舰机搭载6000mAh及以上的大电池。很多人也因此断定,续航焦虑将成为历史。

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不过,我们也知道,手机电池容量更大并不等于续航时间更长,有的大电池手机跟电池容量更小的手机续航时间相同,甚至更短。是什么原因呢?

其实,这一方面离不开厂商的续航调校优化,另一方面,也跟电池能量有关。

注意,这里说的是电池能量,而不是常见的以mAh为单位的电池容量,两者有什么区别,又有什么关系?很多人并不清楚。

被忽视的手机电池能量

一直以来,提到手机电池容量,都是以mAh来标示大小,比如初代小米手机电池容量是 1930mAh,现在的小米14 Pro是4880mAh。这个数值越大,代表手机电池越“大”。

但如果稍微了解一点电池知识的话,就知道电池容量和电池能量单位不同,故容量不等于能量。电池能量是指储存的能量,能量的单位是瓦时(wh)。我们常说的1度电就是1000Wh(1kWh)。

那么电池能量和容量有什么关系呢?这里有个公式:电池能量=标称容量X标称电压。比如荣耀Magic6 Pro的标称典型容量为5600mAh,标称电压3.86V,其电池能量就是21.62Wh左右。

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这意味着,电池容量相同,工作电压不同,储存的能量也会有所差异。最典型的例子就是vivo X100 Ultra,在产品详情页下方,特别用小字注明了电池容量和电压:“本产品采用单电芯设计:典型容量:5500 mAh (3.80V) ,典型能量:20.90 Wh”。而vivo X100 Pro“典型容量:2700mAh(7.78V),等效于5400mAh(3.89V),典型能量:21.01Wh”。

看出来了吗?vivo X100 Ultra电池容量5500mAh,X100 Pro是5400mAh,但因为标称电压3.80V,比X100 Pro的3.89V更小,所以电池容量更大的X100 Ultra的电池能量,反而比X100 Pro更少。

vivo X100 Ultra

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vivo X100 Pro

比这更大的电池能量差异还在于手机和笔记本电脑之间。手机常见的电池电压是3.7V左右,5600mAh的电池能量就是20.72Wh,而笔记本电脑的电池电压是11.1V,5600mAh的电池也有62.16Wh的能量,是手机电池的3倍。

明白了这一点,就能够理解,为什么自己买的20000mAh的充电宝,给手机充了两次电就没电了。

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这正是因为,20000mAh的充电宝标称电压3.7V,额定电池能量74Wh,而它在给手机充电时的输出电压最小5V,在5V的输出电压下计算得到的额定容量12000mAh,满打满算只能给X100 Ultra充满电2次。

电池能量密度掀起大战

那么手机电池为什么不统一用Wh来标注能量值,而要使用mAh标注容量呢?这是因为实际充放电过程中,电压是不断变化的,电池能量充足时,电池输出的电压可能高于4V,电池能量低时,电压可能只有3V,无法准确计算。前面所说的标称电压,通常只是指放电截止电压。

再加上手机的放电截止电压都在3.7V-3.8V左右,数值相差不大,这种情况下,只标注容量值也是可以进行对比的。

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不过,今年下半年这场6000mAh电池普及大战,与其说是手机电池容量的竞争,本质上更是一场电池能量密度竞赛。

相信大家已经发现,随着硅负极电池技术的成熟,电池能量密度这个词被越来越多的提及。因为电池的能量密度决定了单位体积内存储的电量,相同体积下,能量密度越大,电池电量也就越大。

手机电池能量密度,这并不是个新名词,只不过受限于技术原因,手机厂商并没有对它过多普及。在传统的石墨负极电池,电池能量密度为670wh/L上下,一直是一项瓶颈,而在硅碳负极材料技术取得突破之后,在更高的比容量下,电池能量密度才得以不断提高。

一加冰川电池发布会上,就提到其763Wh/L的能量密度。但这一数值并非是最高的,小米金沙江电池宣传的能量密度最高779Wh/L;在3月份的vivo X Fold 3系列上,采用了领先性二代硅,能量密度也达到了780Wh/L。随后vivo S19系列上,能量密度高达809Wh/L,这也是行业首款能量密度突破800Wh/L的手机,堪称一次里程碑式的突破。

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不过这一纪录即将被打破,摩托罗拉官方宣布将于6月25日举行新品发布会,全新moto razr系列将全系搭载联想自研的高电压硅碳负极“星海电池”,其能量密度达到822Wh/L。

电池技术仍在等待变革

可以预见,不断被推高的电池能量密度,将使得6000mAh及以上超大电池在今年得到普及。对于寸土寸金的手机空间来说,在不增大机身体积的前提下,通过提高电池能量密度增加电池续航显然是更优解。

电池续航是消费者选购手机的一个重要参考,是各大手机厂商的核心竞争点。今年vivo率先在各价位段新机中推广6000mAh电池,包括vivo Y200系列、vivo S19系列、iQOO Z9系列等。其官方DOU续航均已达到2天。一加在发布冰川电池时,也宣布一加Ace3 Pro的DOU续航可达到2天。

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可以断言,继vivo、一加之后,荣耀、小米等的跟进也将是自然而然的事情。会有更多手机品牌推出“DOU续航2天”的手机,因为大家都已经用上了一样的硅碳负极电池技术,能量密度相当。

不管是金沙江电池、蓝海电池、青海湖电池、冰川电池……或者是未来的XXX电池,各个手机大厂的电池都没有离开产业链,纷纷跟宁德新能源(ATL)进行手机电池的联合研发,推出自己的电池品牌。这就好比手机厂商与芯片厂商联合研发的定制版处理器——有自己的特色,但不影响公共版的开放供应。其他手机厂商自然也会实现相关技术,这只是时间的问题。

手机市场的激烈竞争,要求其他手机厂商必须快速跟上,否则就有丢失市场份额的风险。但我们等待已久的还是手机电池技术的真正变革,或许固态电池会是一个答案,这究竟会在什么时候到来呢?