充電的煩惱

　　相信不少朋友都關(guān)注了不久前傳得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的英國某消費(fèi)者評測機(jī)構(gòu)對 iPhone 7 電池下的結(jié)論，這家名為「Which?」的機(jī)構(gòu)在做過 3G 上網(wǎng)和 3G 通話橫向評測之后稱，蘋果 iPhone 7 是在當(dāng)前所有旗艦智能手機(jī)中電池方面最差的。即使如庫克所言，它要比 iPhone 6s 還要多一兩個(gè)小時(shí)的續(xù)航時(shí)間，然而對很多用戶來說，這依舊沒有很大的說服力，玩游戲、打電話，該掉的電還是一樣掉，半點(diǎn)也不含糊。

　　本來 iPhone 的電池容量一直都不大這個(gè)問題都遭到不少人的詬病，蘋果向來都以系統(tǒng)優(yōu)化來增加續(xù)航，似乎蘋果從來就沒有考慮過為手機(jī)電池增加容量，這也是為了將手機(jī)做的更纖薄而不得不作出的犧牲。當(dāng)電池容量因?yàn)橛布O(shè)計(jì)原因無法大幅提高的時(shí)候，就該考慮比目前更具突破性的新的充電方式了。

　　而且，iPhone 7 發(fā)布之后就更突出了這個(gè)問題，不知道你注意到了嗎?蘋果 Lightning 接口就一個(gè)，耳機(jī)和充電都要用它，除非蘋果給每個(gè) iPhone 用戶都標(biāo)配一款 AirPods 來解決——顯然這不太可能，設(shè)計(jì)出“占用率”更低而充電效率更高的方案已經(jīng)是必須解決的問題。

　　擺在蘋果面前最大的可能性有兩個(gè)：一個(gè)是給 iOS 設(shè)備實(shí)現(xiàn)快速充電，一個(gè)是增加無線充電模塊。

　　充電五分鐘 通話兩小時(shí)

　　為手機(jī)增加快充功能是目前整個(gè)手機(jī)行業(yè)為了增加續(xù)航能力而普遍采用的做法，而 Android 陣營早已開始為手機(jī)配備快充。

　　Android 陣營上的快充技術(shù)方案可謂是百家爭鳴，高通主導(dǎo)的 QC2.0、QC3.0，聯(lián)發(fā)科的 PEP、PE3.0，OPPO 的低壓快充 VOOC 以及衍生的 DASH 等等。這些快充技術(shù)基本上都是搭配一套專用充放電路，拋棄過去恒流-恒壓的充電方式，由專門 IC 負(fù)責(zé)控制充電過程中電壓電流動態(tài)變化，使得充電效率保持一個(gè)相對較高的水平，電池充滿時(shí)間大幅度下降，所以就有了「充電五分鐘，通話兩小時(shí)」的神話。

　　如果 iPhone 也能擁有「充電五分鐘，通話兩小時(shí)」的性能那當(dāng)然喜聞樂見，然而蘋果為什么一直不給 iPhone 配快充呢?

　　首先是因?yàn)?iPhone 的電池容量比較低。iPhone 6 的 1860 毫安電池容量就已經(jīng)夠低的了，而 iPhone 6s 的電池容量比 iPhone 6 還要低，盡管 iPhone 7 的電池提升到 1960 毫安，iPhone 7 Plus 的電池容量提升更大，但不管怎么說，從 6 代到 7 代的主流機(jī)型都比安卓手機(jī)動輒超過 3000 毫安的電池容量低，容量低就意味著充滿電的速度更快。

　　充電速度快會造成什么問題呢?充電的過程是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過程，長期過快的充電速度必將導(dǎo)致手機(jī)電池不堪重負(fù)，而且更加快速的充電也必將導(dǎo)致電池溫度長時(shí)間居高不下，電池的壽命也將因此降低。

　　大家都知道，鋰電池的特性是不怕你隨時(shí)充電，怕的是完全沒電之后的電池假性故障。鋰電池要避免「熱、過充以及摔」，熱量對電池是有傷害的，在快速充電的過程中無法有效釋放電池?zé)崃?，那不僅會縮短電池的壽命，更會讓電池因?yàn)闊崃烤奂l(fā)生膨脹，膨脹之后的電池雖然還可以使用，但卻對于設(shè)備的壽命以及電池的壽命造成大大的影響，甚至?xí)痣姵貎?nèi)部設(shè)計(jì)的“走樣”以及短路風(fēng)險(xiǎn)。

　　目前安卓陣營的高通、聯(lián)發(fā)科、OPPO 三家都在快充方面有自己的控溫措施，高通的做法是在用戶使用手機(jī)進(jìn)行某些重度使用時(shí)，通過芯片的電壓控制來手機(jī)的溫度，但如果這時(shí)一邊充電一邊使用的話，充電的效率就會降低。而 OPPO 的閃沖則是對手機(jī)進(jìn)行分段式充電，并對各個(gè)分段的電流、線路進(jìn)行智能控制，但需要配套專門規(guī)格的充電器和充電線才能實(shí)現(xiàn)，而且存在諸多不穩(wěn)定的影響因素。

　　現(xiàn)在太多的手機(jī)快充宣傳，只著重于“快充”的字眼，卻不向消費(fèi)者解釋經(jīng)常使用快充會對電池造成什么樣的影響，需要什么樣的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。快充這項(xiàng)技術(shù)在蘋果眼中，始終還不夠成熟。

　　未來世界終是無線的

　　在大家紛紛猜測 iPhone 什么時(shí)候能用上快充的同時(shí)，又不斷有消息曝出蘋果在嘗試采用無線充電技術(shù)，難道蘋果在快充上一直沒有大動作，其實(shí)是想另外憋個(gè)大招?

　　無線充電功能目前手機(jī)最有逼格的功能，沒有之一，不用接線，手機(jī)擱著就把電充上了，屬于黑科技等級。這方面，三星手機(jī)走在前面，因?yàn)槿堑闹髁C(jī)型都配備了內(nèi)置的 QI 標(biāo)準(zhǔn)的電磁感應(yīng)式無線接收器，機(jī)型包括 S5/S6/S7 以及 Galaxy note 系列，用戶再買上一個(gè)無線充電底座，最好是配有 7 盞 7 彩呼吸燈那種，就可以用三星手機(jī)開啟十分炫酷的無線充電模式。

　　iPhone 7 在上市之前，支持無線充電功能的傳聞也是沸沸揚(yáng)揚(yáng)，但是最后讓果粉們大失所望，但傳聞不死，現(xiàn)在這個(gè)“重任”又落在未來的 iPhone 8 身上。

　　無線充電目前依舊不成熟，還是以“裝逼”為主，因?yàn)樗某潆娋嚯x實(shí)在有限，因?yàn)闊o線充電時(shí)候傳遞的電磁波是沿立體方向發(fā)射出去的，距離對強(qiáng)度的影響非常大。以目前用得比較廣泛的電磁感應(yīng)方式的 QI 標(biāo)準(zhǔn)而言，它比較有效的距離是 1CM 之內(nèi)，1CM 之內(nèi)的充電效率為 80%，勉強(qiáng)可以接受;但如果距離到 10CM，那充電效率就降到 10% 了，等于沒有效果。據(jù)說將來 QI 標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)版本，會把距離提高到 4.5CM，那可用性就好很多。

　　讓大家更相信無線充電的還來自于近日蘋果的一份無線充電專利。從被曝光的專利圖中我們可以看到，蘋果的這個(gè)無線充電底座使用的是一個(gè)小圓柱體，充電線是連在底座里面的，不像三星的那種可以自由插拔的設(shè)計(jì)。此外，跟傳統(tǒng)的無線充電方式不同，蘋果使用了無線電波和磁共振兩種方式進(jìn)行充電。也就是說，手機(jī)不用接觸充電底座也能夠充電，只是不知道有效充電范圍有多大，如果范圍太小的話，感覺依舊比較雞肋。

　　即便下一代的 iPhone 8 有可能支持無線充電，不過或許這充電底座是要另外購買的，看看 Airpods 你就懂……

　　兩手都有動靜 兩邊都有戲?

　　那么問題來了，快充和無線充電，蘋果會選哪一邊呢?

　　就現(xiàn)在的情況來看，蘋果在兩邊都做著準(zhǔn)備，快充的實(shí)現(xiàn)條件可能更為成熟一些，但是無線充電的安全性卻明顯一些。

　　關(guān)注這方面的同學(xué)可能已經(jīng)注意到，其實(shí)蘋果已經(jīng)在 iPad Pro 上小小地試驗(yàn)了快充，如果采用蘋果自家的 USB 29W Type-C 充電器就可以實(shí)現(xiàn) 14.5V 2A 的快速充電。同時(shí)在 New MacBook 上引入 USB Tpye-C 接口，并且十分激進(jìn)地拋棄其余所有接口。因?yàn)樵谝粋€(gè)如此小的接口中已經(jīng)融入了數(shù)據(jù)、視頻、音頻傳輸，大功率充電等一系列功能。配合上專用的 PD 通信協(xié)議芯片，即可以應(yīng)用 USB Power Delivery 快充協(xié)議。蘋果其實(shí)也在牛刀小試，不過很可能是受限于 iPhone 上散熱空間不足，不能輕易引入高功率快充。

　　問題在于，更換快充技術(shù)會帶來的不小的風(fēng)險(xiǎn)，而目前蘋果似乎也沒有找合適的材料能在保證電池壽命的前提下來提高充電效率。蘋果又是一個(gè)追求極致和完美的公司，在一項(xiàng)技術(shù)的某些問題還沒有得到有效解決的時(shí)候，它不會隨意的將該項(xiàng)技術(shù)使用在自家設(shè)備上。

　　在無線充電方面如何呢?蘋果早在兩年前就與 Energous 合作開發(fā)無線充電技術(shù)，加上此前爆出的招募無線充電工程師的信息來看，蘋果很有可能在不遠(yuǎn)的將來在 iPhone 這類移動電源設(shè)備上提供無線充電功能，徹底實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)總監(jiān)喬納森在 iPhone 7 發(fā)布會的 TVC 里表達(dá)的「我們相信未來的世界是無線連接的」這一愿景。

　　蘋果需要的正是 Energous 公司研發(fā)的無線充電芯片「WattUp」，搭載該芯片的設(shè)備將支持真正意義上的無線充電，無線充電的有效距離可以達(dá)到 4.5 米?！竁attUp」無線充電芯片的體積非常小，從下圖右可以看到，它的體積比一枚硬幣的體積要小得多。這樣就更容易安裝在集成度很高的智能手機(jī)上，只要房間內(nèi)有無線充電發(fā)射器，在有效距離內(nèi)都可以支持無線充電。

　　下一代 iPhone 會在這些基礎(chǔ)上對充電技術(shù)做出怎樣的突破，真的很難推斷，蘋果對這類激進(jìn)的硬件改進(jìn)，總是拿捏得小心翼翼。又或許，不久的將來智能手機(jī)電池跨過這個(gè)瓶頸，出現(xiàn)像石墨烯基超級電容的出現(xiàn)那樣具有變革意義的新電池，從根本上解決移動設(shè)備續(xù)航問題。

　　所以大家對 iPhone 未來的充電技術(shù)有什么看法，你覺得蘋果會先實(shí)現(xiàn)快速充電?還是先實(shí)現(xiàn)無線充電?而你作為用戶，又更需要哪一種呢?

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