- Някои нови телефони могат да се зареждат от 0–100% за по-малко от 10 минути благодарение на ултра-бързата технология за зареждане с мощност 200W+ ts2.tech.
- Новият стандарт за безжично зареждане от следващо поколение Qi2 използва магнити за перфектно подравняване и поддържа 15W (с 25W на хоризонта), с което слага край на дните, в които се събуждате с неправилно подравнено зарядно ts2.tech ts2.tech.
- Батериите на базата на силиций вече се използват в търговски телефони, предлагайки ~10–20% по-голям капацитет при същия размер – например, китайската версия на HONOR Magic5 Pro побира батерия с капацитет 5,450 mAh срещу 5,100 mAh в глобалния модел чрез използване на силициево-въглероден анод androidauthority.com.
- Твърдотелните батерии обещават ~20–30% по-голям капацитет и по-голяма безопасност чрез използване на твърди електролити. Прототипът на Xiaomi съдържа твърдотелна клетка с капацитет 6,000 mAh (33% повече капацитет в същото пространство) notebookcheck.net, а Samsung планира първите си твърдотелни смартфони през 2027 г. techxplore.com.
- Батериите, подобрени с графен, могат да позволят светкавично бързо зареждане и по-висока енергийна плътност (лабораторни демонстрации показват до 5× по-бързо зареждане от стандартните Li-ion) ts2.tech, въпреки че все още няма масов телефон с истинска „графенова батерия“ ts2.tech.
- Големите марки имат различни стратегии: Apple се фокусира върху дълготрайността и тихомълком разработва собствена батерийна технология около 2025 г. techxplore.com; Samsung инвестира в големи залози като изследвания и разработки на твърдотелни батерии techxplore.com; китайски производители като Xiaomi и Oppo напредват с бързо зареждане, което привлича вниманието, и нови материали ts2.tech.
- Зелени батерии са нарастващ фокус. Новите регулации на ЕС ще изискват рециклирано съдържание (напр. 16% кобалт) и батерии, които могат да се сменят от потребителя, до 2027 г. ts2.tech. Apple се е ангажирала да използва 100% рециклиран кобалт в своите батерии до 2025 г. ts2.tech, за да ги направи по-етични и устойчиви.
- Старите батерии може да получат „втори живот“ – изследователи са използвали изхвърлени батерии от телефони като LED лампи на слънчева енергия за общности извън електрическата мрежа thecivilengineer.org, използвайки остатъчния им капацитет и намалявайки електронните отпадъци thecivilengineer.org.
- Анализаторите са развълнувани, но реалистични: „В момента се харчат повече пари за батерийни технологии от всякога… това е доста вълнуващо време за батериите“, отбелязва един експерт, но телефон, който издържа две седмици с едно зареждане, все още е „на години разстояние“ techxplore.com.
Въведение: Нова ера на пробиви при батериите
Животът на батерията на смартфоните отдавна е проблем – всички сме усещали тревогата от умиращ телефон. Но предстоят големи промени, които могат да направят тревогата от зареждането нещо от миналото. През 2025 г. сме на прага на батерийна революция: телефони, които се зареждат за минути, батерии, които издържат по-дълго и остаряват по-добре, и по-зелени технологии, които правят устройствата ни по-устойчиви. Технологични гиганти и стартиращи компании наливат ресурси в решаването на батерийния проблем и резултатите най-накрая започват да се появяват.
Допреди неотдавна типичният телефон се зареждаше над 2 часа и издържаше едва един ден ts2.tech. Днес водещите устройства обикновено разполагат с батерии от 4 000–5 000 mAh (срещу ~2 500 mAh преди десетилетие) и използват ефективни чипове за удължаване на живота на батерията през целия ден. Въпреки това, просто увеличаването на капацитета носи все по-малка полза ts2.tech. Новият подход на индустрията е двупосочен: иновация в самата батерия (с нови материали като силиций, твърди електролити и други) и иновация в начина, по който я зареждаме и използваме (с по-бързо зареждане, безжично захранване и по-умно управление на батерията). Следващият доклад разглежда най-новите разработки, които ще оформят бъдещето на батериите за смартфони – от революционни химични състави до иновации в зареждането, усилия за устойчивост, производствени планове и предизвикателствата, които все още предстоят.
Пробивни батерийни технологии: твърдотелни, графенови, силициеви аноди и отвъд
Батерийните учени усилено работят по преоткриването на класическата литиево-йонна батерия. Ето най-обещаващите нови батерийни технологии, които ще захранват бъдещите ни телефони:
Силициеви аноди: Повече енергия в същия обем
Повечето литиево-йонни батерии използват графитен (въглероден) анод, но замяната на част от този графит със силиций може драстично да увеличи капацитета. Силицият може да съхранява около десет пъти повече литиеви йони от графита, което означава повече енергия в същия обем. Къде е уловката? Чистият силиций се разширява и свива значително по време на зареждане, което води до бързо износване на батерията. Решението е използването на силициево-въглеродни композитни аноди – смесване на силиций с въглерод или инженеринг на порести структури за управление на разширяването mid-east.info.
След години на изследвания, батериите с подобрен със силиций анод най-накрая са тук в смартфоните. През 2023 г. HONOR пусна Magic5 Pro в Китай с 5 450 mAh „силициево-въглеродна“ батерия, докато глобалният модел използваше стандартна батерия от 5 100 mAh – около 12% увеличение на капацитета в същото физическо пространство androidauthority.com. Оттогава видяхме как OnePlus, Xiaomi и vivo възприемат батерии със силициев анод в премиум моделите си androidauthority.com. OnePlus твърди, че Ace 3 Pro предлага 22% повече капацитет в даден размер спрямо миналогодишния модел, благодарение на 6 100 mAh силициева батерия androidauthority.com. Сгъваемите телефони, които изискват тънки батерии, също се възползваха: ултратънкият HONOR Magic V2 foldable успя да побере 5 000 mAh силициева батерия с дебелина само 9,9 мм, а vivo X Fold 3 Pro използва 5 700 mAh силициеви клетки в корпус с дебелина 11 мм androidauthority.com.
На практика батериите със силициев анод означават по-дълга употреба без увеличаване на размера на телефона. Тази технология е на път да стане масова и извън Китай. Apple, Samsung и Google все още не са пуснали телефони със силициеви батерии (към 2025 г.), но експертите очакват по-широко приемане скоро, тъй като предимствата стават очевидни androidauthority.com. Настъпва ерата на батериите с капацитет над 5 000 mAh в компактни телефони – без устройствата да стават по-обемисти. Единствените недостатъци са малко по-високата производствена цена и инженерните усилия за осигуряване на дълготрайност (решаване на проблема с подуването), но производители като HONOR показаха, че това е възможно чрез използване на специални смеси и свързващи вещества за стабилизиране на анода mid-east.info mid-east.info.
Твърдотелни батерии: по-безопасни и по-енергийно плътни клетки
Може би най-рекламираната батерийна технология от следващо поколение е solid-state battery. Както подсказва името, тези батерии заменят течния електролит (запалимата течност в сегашните Li-ion клетки) с твърд материал като керамика или твърд полимер ts2.tech. Често използват и анод от литиев метал вместо графит, което позволява много по-голяма енергийна плътност. Обещанията са огромни: по-висока енергийна плътност (повече капацитет при същия размер), по-бързо зареждане и край на батерийните пожари (твърдите електролити не са запалими) ts2.tech ts2.tech.Твърдотелните прототипи са „на една крачка разстояние“ от години, но последните постижения подсказват, че най-накрая се доближават до реалността ts2.tech. По-специално, през 2023 г. Xiaomi обяви, че е създала работещ прототип на телефон с твърдотелна батерия: модифициран Xiaomi 13 беше оборудван с твърдотелна клетка с капацитет 6 000 mAh в същото пространство, в което обикновено се побира батерия от 4 500 mAh ts2.tech. Този скок от 33% в капацитета идва с подобрена безопасност – Xiaomi съобщи, че няма риск от вътрешни къси съединения дори при пробиване, както и по-добра работа при ниски температури notebookcheck.net. Това е огромно доказателство, че твърдотелната технология може да работи във формата на телефон ts2.tech. По същия начин Samsung сериозно инвестира в R&D на твърдотелни батерии и планира да внедри твърдотелни батерии в малки устройства (като смарт часовници) до 2025–26 г., а смартфоните да последват около 2027 г. ts2.tech ts2.tech. В цялата индустрия 2027 г. се очертава като ключова година – автомобилни производители като Toyota и BMW също целят 2027–2028 г. за първите електромобили с твърдотелни батерии, което води до големи инвестиции и напредък, които могат да се пренесат и при телефоните ts2.tech.
Какво могат да очакват потребителите? Първите твърдотелни батерии може да осигурят около 20–30% повече капацитет в сравнение с литиево-йонни клетки със същия размер ts2.tech. Това може да означава, че телефон, който обикновено издържа един ден, ще издържа около 1,3 дни – не е чудо за една нощ, но е забележимо подобрение ts2.tech. По-важното е, че безопасността се повишава: без течни електролити рискът от пожари или експлозии намалява драстично. Бъдещите дизайни на телефони дори могат да станат по-креативни, тъй като производителите няма да се нуждаят от толкова обемиста защита за безопасността на батерията ts2.tech. Може също да видим по-бързо зареждане – твърдите електролити потенциално могат да понасят по-висок ток с по-малко топлина, което означава, че скоростите на зареждане могат да се увеличат още повече без да се уврежда батерията ts2.tech ts2.tech.
Въпреки това, твърдотелната технология се сблъсква с сериозни предизвикателства преди да влезе в нашите телефони. Масовото производство на тези батерии е трудно – създаването на ултратънки, безупречни твърди електролитни слоеве и предотвратяването на образуването на малки литиеви дендрити е продължаваща борба. Настоящите прототипи също са много скъпи. През 2025 г. производствените разходи за твърдотелни клетки се оценяват на около $800–$1000 на kWh, което е 2–3 пъти по-високо от масово произвежданите литиево-йонни батерии ts2.tech. Тази цена ще трябва да спадне значително. Дълготрайността е друг въпрос: някои ранни твърдотелни батерии се разграждаха по-бързо от литиево-йонните, въпреки че по-нови дизайни (като този на Volkswagen) твърдят, че издържат над 1 000 цикъла с 95% запазен капацитет ts2.tech. Общото мнение е, че вероятно първо ще видим лимитирани или висок клас телефони с твърдотелни батерии в края на 2020-те години ts2.tech, а по-широкото им навлизане ще е през 2030-те, когато технологията узрее и цените паднат. Накратко, твърдотелните батерии идват и могат да променят играта – но ще се появят постепенно, а не изведнъж.
Графенови батерии: Хайп или следващото голямо нещо?
Графенът – широко възхваляваният „чудотворен материал“ – се представя като ключът към супер батериите вече повече от десетилетие. Графенът е едноатомно тънък слой въглерод, подреден в пчелна пита. Той е изключително здрав, лек и отличен проводник на електричество. Мечтата за графенова батерия е по същество батерия, която използва материали на основата на графен в своите електроди (и потенциално като добавка към електролита), за да постигне скокове в производителността.
Какъв е хайпът? Електродите, подобрени с графен, биха могли да позволят много по-бързо зареждане и по-голям капацитет от днешните батерии. Всъщност лабораторни тестове и прототипи показват, че добавянето на графен може да позволи зареждане до 5 пъти по-бързо от стандартните литиево-йонни клетки ts2.tech. Представете си да заредите телефона си почти напълно само за няколко минути – графенът може да направи това възможно. Графенът също така е отличен проводник на топлина, така че батериите работят по-хладно и по-безопасно, и не е склонен към термичните пожари, които могат да възникнат при литиеви батерии usa-graphene.com. Здравината и гъвкавостта на материала дори отварят вратата към бъдещи гъвкави батерии или ултралеки клетки usa-graphene.com. На теория графенът звучи като чудо: един доклад отбелязва, че батериите, подобрени с графен, потенциално могат да постигнат 5× по-голяма енергийна плътност от литиево-йонните usa-graphene.com, което би било революционно – това може да означава батерия на телефона, която издържа цяла седмица.
Сега проверка на реалността: към 2025 г. все още нямаме чисто графенова батерия в телефон, която да оправдава цялата тази шумотевица. Много от така наречените „графенови батерии“ всъщност са традиционни литиево-йонни клетки, които използват малко графен в композитен електрод или като покритие ts2.tech. Това наистина подобрява производителността – например, графен вече се използва в някои батерийни електроди за увеличаване на проводимостта и ускоряване на зареждането. На пазара има външни батерии с графен, които се зареждат по-бързо и работят по-хладно от обикновените батерии, благодарение на малко „графенов прашец“. Но светият граал на графеновата батерия – такава, която напълно заменя графита или използва графенов катод за постигане на 5× капацитет – все още е в процес на разработка. Компании като Samsung, Huawei и няколко стартиращи фирми са инвестирали сериозно в R&D на графен usa-graphene.com usa-graphene.com. Samsung през 2017 г. обяви добавка „graphene ball“, която може да увеличи скоростта на зареждане петкратно usa-graphene.com, а китайският производител на електромобили GAC започна да използва батерия с графеново подобрение в автомобилите си през 2021 г. usa-graphene.com.
Предизвикателствата са значителни. Производството на висококачествен графен в големи мащаби е скъпо – синтезирането на бездефектен, еднослоен графен в големи количества не е лесна задача и в момента значително повишава разходите (една оценка поставя високочист графен на над $1,000 за килограм) usa-graphene.com. Има и известна обърканост в терминологията – какво точно се квалифицира като „графенова батерия“? Използването на графеново покритие не е същото като пълен графенов електрод, а някои експерти предупреждават, че маркетинговите термини може да създават прекалено високи очаквания usa-graphene.com. Ранните прототипи все още не са показали обещания 5-кратен скок в капацитета; някои всъщност имаха по-нисък капацитет от еквивалентните Li-ion клетки usa-graphene.com, което показва, че все още се учим как най-добре да използваме графена в батериите. Масовото производство е друго препятствие – едно е да се направят няколко прототипа с размер на монета, съвсем друго е да се произвеждат хиляди клетки с размер на смартфон с постоянни графенови структури usa-graphene.com.И така, кога може да видим истинска графенова батерия в телефон? Възможно е през следващите няколко години, поне в ограничена форма. Наблюдателите в индустрията спекулират, че до края на 2020-те някоя компания може да обяви „графенова супербатерия“ за своя флагмански телефон – макар че вероятно ще има малък шрифт, обясняващ, че това е литиева батерия с компоненти, подобрени с графен ts2.tech. По-вероятно е графенът да се появи постепенно: първо подобрявайки бързото зареждане и топлинното управление в батериите (нещо, което вече се случва в нишови продукти), а след това постепенно позволявайки по-висок капацитет. Следете стартъпи като Graphene Manufacturing Group (GMG) (работещи върху графен-алуминиеви батерии) и Lyten (разработващи графенови катоди за американската армия) usa-graphene.com, както и батерийните гиганти Samsung и LG Chem – всички те развиват графенови изследвания. Ако техните пробиви се реализират, вашият смартфон през 2030 г. може да се зарежда за секунди и да остава хладен като краставица. Засега обаче запазете умерен ентусиазъм: графенът помага, но все още не е магическа пръчка.
Литиево-сярни и други непредвидими химии
Освен силиций, твърдо състояние и графен, се изследват и редица други батерийни химии – всяка с примамливи предимства, ако могат да се преодолеят недостатъците им:
- Литиево-сярни (Li-S): Тази химия използва сяра в катода вместо тежките метали (като кобалт или никел), които се срещат в катодите на литиево-йонните батерии. Сярата е евтина и изобилна, а Li-S батериите са много по-леки и потенциално с по-висок капацитет от литиево-йонните. Литиево-сярната клетка теоретично може да съхранява значително повече енергия на тегло – представете си батерия за телефон, която е наполовина по-лека или с двойно повече енергия. Основният недостатък е животът: Li-S клетките обикновено се повреждат след сравнително малко цикли на зареждане поради „shuttle effect“, при който междинни съединения на сярата се разтварят и разрушават електродите ts2.tech. Въпреки това, напредък се постига в лабораториите за стабилизиране на Li-S батериите. През 2024 г. литиево-сярните батерии бяха посочени като нововъзникваща иновация, която достига нови висоти ts2.tech – изследователите намират начини да увеличат броя на циклите. Няколко стартиращи компании са създали прототипи на Li-S (OXIS Energy беше забележителна, макар че вече не съществува). Ако учените успеят да направят Li-S батерия, която издържа стотици цикли, може да видим ултра-леки батерии за телефони, които задържат повече заряд без никакъв кобалт ts2.tech. Това би било печелившо и за производителността, и за устойчивостта.
- Натриево-йонни: Натриево-йонните батерии заменят лития с натрий – елемент, който е евтин и изобилен (помислете за солта). Те работят подобно на литиево-йонните, но обикновено имат по-ниска енергийна плътност (по-тежки батерии за същия заряд) и малко по-ниско напрежение. Привлекателното тук са цената и наличността на ресурси: без литий или кобалт, което означава по-лесно снабдяване и потенциално по-евтини клетки ts2.tech. Китайският батериен гигант CATL дори представи натриево-йонна батерия с добри показатели през 2021 г. ts2.tech. Може да видим натриево-йонни батерии в по-малко взискателни устройства или бюджетни телефони през следващите години, особено ако цените на лития скочат. Някои анализатори си представят бъдеще, в което производителите използват смес от химии: високопроизводителни литиеви или твърдотелни клетки за премиум устройства и по-евтини LFP или натриево-йонни клетки за базови джаджи ts2.tech. За телефоните натриево-йонните батерии ще трябва да намалят разликата в енергийната плътност, за да са жизнеспособни, но определено са нещо, което си струва да се следи заради екологичния им аспект.
- Други (литиево-въздушни, ултракондензатори, дори ядрени?!): По-екзотични идеи са в ранен етап на изследвания. Литиево-въздушните батерии, например, използват кислород от въздуха като катод – което теоретично предлага астрономическа енергийна плътност (представете си наистина ултралеки батерии) – но все още са далеч от практическото приложение. Още по-невероятно, съществува концепция за ядрена диамантена батерия: миниатюрни батерии, използващи радиоактивни изотопи, които генерират енергия в продължение на десетилетия. Всъщност, наскоро китайски стартъп показа прототип на „ядрена“ батерия с изотопи на никел-63, като твърди, че може да захранва смартфон 50 години techxplore.com. Не очаквайте да видите това в следващия си Samsung – все още е в пилотно тестване, а такива клетки произвеждат само малко количество ток (подходящо за нискоенергийни IoT сензори, но не и за енергоемък телефон) ts2.tech ts2.tech. Тези футуристични технологии вероятно няма да достигнат до потребителските телефони скоро, ако изобщо някога, но илюстрират широтата на текущите изследвания. Фактът, че компании дори демонстрират „батерия“, която може да издържи половин век без зареждане, е доказателство колко далеч стигат учените в търсенето на по-добро съхранение на енергия.
В обобщение, батерийната химия в нашите телефони е в процес на промяна. Както каза един технологичен анализатор, всеки производител знае, че се нуждае от по-добри батерии, и има усещане, че батерийната технология изостава спрямо други постижения techxplore.com. Инвестициите в НИРД на батерии са на рекордно високо ниво благодарение на бума при смартфоните и електрическите автомобили techxplore.com. Вероятно няма да получим една-единствена „сребърна стрела“, която мигновено да умножи живота на батериите, но комбинацията от постепенни подобрения се натрупва. Силициевите аноди вече увеличават капацитета с ~10–15% в реални продукти, твърдотелните могат да добавят още ~20–30% след няколко години, а ако графенът или Li-S се реализират, може в крайна сметка да удвоим днешните капацитети на батериите ts2.tech ts2.tech. Това е вълнуващо време както за батерийните ентусиасти, така и за потребителите – следващото десетилетие трябва да донесе осезаеми подобрения в това колко дълго издържат телефоните ни и колко бързо се зареждат.
Иновации в зареждането: бързо, безжично и навсякъде
Докато новите батерийни материали подобряват колко енергия можем да съхраняваме, друга революция се случва в начина, по който зареждаме нашите устройства. Зареждането на смартфон някога изискваше търпение – но сега, благодарение на технологичните скокове, можете да зареждате по-бързо от всякога и дори напълно без кабели чрез безжични методи. Ето основните постижения в технологиите за зареждане:
Свръхбързо жично зареждане (100W, 200W… 300W!?)
Ако сте забелязали спецификациите за зареждане на телефони напоследък, ще знаете, че всичко е за ватовете. По-високата мощност означава по-голям поток на енергия и по-бързо зареждане – и числата са скочили до небето. Преди няколко години повечето телефони се зареждаха с 5–10W (отнемаше няколко часа за пълно зареждане). До средата на 2020-те виждаме телефони с 65W, 80W, дори 150W зарядни устройства да стават обичайни, особено от китайски марки като OnePlus, Oppo, Xiaomi и Vivo ts2.tech. Те могат да напълнят батерия за по-малко от час. Но надпреварата не спря дотук – зареждане над 100W вече е реалност. Флагманите на OnePlus преминаха към 100W (маркетирано като Warp Charge или SuperVOOC), а Xiaomi отиде още по-далеч с рекордно 210W “HyperCharge” демо, зареждайки батерия от 4,000 mAh за около 8 минути ts2.tech. В тестове, прототипът на Xiaomi с над 200W можеше да стигне от 0 до 50% само за 3 минути и да достигне 100% за 8 минути ts2.tech. Това е буквално – включвате, взимате си бърз душ и телефонът ви е напълно зареден.
Всъщност, настоящият рекорд е около 240W. Realme (сестринска марка на Oppo) представи 240W зарядно през 2023 г., което може да зареди телефон за около 9 минути. А Xiaomi дори загатна за прототип за зареждане с 300W – не успя да поддържа 300W непрекъснато (това е огромна мощност за малка батерия), но успя да зареди клетка от 4,100 mAh само за 5 минути notebookcheck.net. При тези скорости зареждането престава да бъде „събитие“ и става почти незначително – бърза спирка от няколко минути ви дава цял ден употреба.
Как е възможно това, без телефонът да се превърне в огнено кълбо? Това е комбинация от няколко неща: батерии с двуячейков дизайн (батерията е разделена на две клетки, които се зареждат паралелно, за да се удвои ефективната скорост), усъвършенствани чипове и алгоритми за зареждане, които управляват топлината, и нови батерийни материали, които могат да понасят бърз вход. Много системи за бързо зареждане използват също Graphene или други добавки в батерията, за да намалят вътрешното съпротивление и топлината, а производителите са разработили сложни охлаждащи системи (като парни камери и термален гел), за да разсейват топлината по време на тези 5–10 минутни спринтове. Важно е, че тези компании твърдят, че въпреки високите скорости, здравето на батерията се запазва чрез интелигентно управление – например, спиране на бързото зареждане при около 70–80% и след това забавяне, за да се избегне стресиране на батерията в горния диапазон.
Друг фактор е универсалното приемане на стандартите USB-C и Power Delivery (PD). През 2024 г. Apple най-накрая се отказа от стария Lightning порт и прие USB-C за iPhone ts2.tech (подтикнато от регулациите на ЕС), което означава, че практически всички нови телефони вече използват един и същ конектор. USB-C с PD 3.1 може да поддържа до 240W мощност (48V, 5A) по спецификация, което съответства на тези нови суперзарядни устройства. Тази универсалност е победа за потребителите – един зарядно устройство вече може да зарежда бързо вашия лаптоп, таблет и телефон, и вече не сте обвързани с фирмено зарядно за всяко устройство ts2.tech. Също така виждаме, че Gallium Nitride (GaN) става често срещан в зарядните устройства ts2.tech. GaN е полупроводников материал, който отделя по-малко енергия като топлина, така че зарядните могат да бъдат много по-малки и по-ефективни от старите зарядни за лаптопи с размер на тухла. Днес 120W GaN зарядно може да е с размерите на тесте карти и може динамично да разпределя мощността към няколко устройства.
Какво следва за жичното зареждане? Може би ще достигнем практическа граница от няколкостотин вата за смартфоните – отвъд това топлината и напрежението върху батерията може да не си струват спестеното време. Производителите може да се фокусират върху ефективност и интелигентност: адаптиране на зареждането според състоянието на батерията, регулиране на тока за максимален живот и т.н. Вече много телефони се зареждат ултра-бързо до, например, 80%, след което забавят, за да допълнят, което е умишлено за защита на батерията ts2.tech. В бъдеще, с подобряване на батерийните химии (като твърдотелни батерии, които по природа могат да понасят по-бързо зареждане с по-малко топлина), може да видим дори по-бързо зареждане, което е по-щадящо за батерията. Но дори и сега, пълното зареждане за 5–10 минути е революция по отношение на удобството. Забравете за нощното зареждане – включете телефона си, докато си миете зъбите, и сте готови!
Възходът на безжичното зареждане (Qi2 и отвъд)
Жичните скорости са впечатляващи, но друга основна тенденция е пълното премахване на кабела. Безжичното зареждане съществува при телефоните повече от десетилетие, но става все по-разпространено и се подобрява постоянно. Настоящото вълнение е около Qi2, новият стандарт за безжично зареждане, който се въвежда през 2023–2024 г. Qi2 е голяма новина, защото е директно базиран на магнитната система за зареждане MagSafe на Apple ts2.tech, която вече е приета като индустриален стандарт. Това означава, че безжичните зарядни ще имат пръстен от магнити, който подравнява телефона перфектно. Вече няма нужда да търсите „сладкото място“ върху подложката – магнитите гарантират, че телефонът ви се поставя точно за оптимално зареждане всеки път ts2.tech. Apple въведе MagSafe при iPhone през 2020 г., но с Qi2, всеки (включително Android) може да използва магнитно подравняване. Wireless Power Consortium обяви Qi2 с поддръжка до 15W (същото като MagSafe) ts2.tech, а iPhone 15 в края на 2024 г. беше първото устройство с официална поддръжка на Qi2 ts2.tech. Производители на аксесоари като Belkin и Anker вече пускат зарядни, съвместими с Qi2, които ще работят с различни марки телефони ts2.tech.
Защо това е важно? Първо, 15W безжично зареждане е доста бързо (не толкова бързо, колкото с кабел, но достатъчно, за да зареди напълно телефон за няколко часа). По-важното е, че Qi2 прави безжичното зареждане по-надеждно – няма да се събудите с изтощен телефон, защото е бил леко разместен върху подложката ts2.tech. А магнитите дори позволяват нови аксесоари (като магнитни външни батерии, които се залепват за телефона, автомобилни стойки с вградено зареждане и др.) да работят между различни екосистеми. Гледайки напред, Qi2 проправя пътя за по-висока мощност на безжичното зареждане. Всъщност, разширение на стандарта, неофициално наречено „Qi2.2“, вече се тества, за да увеличи безжичното зареждане до 25W ts2.tech. Една компания демонстрира външна батерия Qi2.2, която може да отдава 25W безжично – съответствайки на скоростта на слуховете за предстоящото 25W MagSafe зарядно на Apple за iPhone 16 ts2.tech. Така че можем да очакваме скоростите на безжичното зареждане да се увеличават, като потенциално достигнат диапазона 30–50W през следващите няколко години. Някои производители на Android, като Xiaomi и OnePlus, дори са внедрили 50W или 70W безжично зареждане при определени модели, използвайки собствена технология (често с поставка за зареждане с вентилатор). С Qi2 и следващите версии такива скорости могат да станат стандартни и по-широко достъпни.
В допълнение към стандартното безжично зареждане, много телефони вече поддържат и обратно безжично зареждане (известно още като споделяне на безжична енергия) ts2.tech. Тази функция позволява самият ви телефон да действа като безжично зарядно за други устройства. Например, можете да поставите кутията на безжичните си слушалки или смарт часовник на гърба на телефона, за да ги заредите от батерията на телефона. Не е много бързо (обикновено около 5W) и не е особено ефективно, но в краен случай е изключително удобно – на практика превръща голямата батерия на телефона ви в резервна външна батерия за по-малките ви устройства ts2.tech. Флагманите на Samsung, Google и други имат тази функция от няколко поколения, а има слухове, че Apple може да я активира в бъдещи iPhone-и (някои iPad-и вече могат да зареждат обратно Apple Pencil или други аксесоари) ts2.tech.
А после идва и наистина футуристичното: безжично зареждане по въздуха – зареждане на телефона ви без никакъв директен контакт, дори през цяла стая. Звучи като научна фантастика, но компании работят по това. Xiaomi демонстрира концепция, наречена Mi Air Charge през 2021 г., която използва базова станция за изпращане на милиметрови вълни, които могат да зареждат устройства на няколко метра разстояние ts2.tech. Идеята е, че можете да влезете в стая и телефонът ви започва да се зарежда амбиентно. Друга стартираща компания, Energous, отдавна говори за “WattUp” зареждане чрез радиочестоти за малки устройства. Към 2025 г. тези технологии са все още експериментални и срещат големи предизвикателства: много ниска ефективност (представете си да изпращате енергия през въздуха – голяма част се губи като топлина) и регулаторни/безопасностни пречки (никой не иска мощен радиоизлъчвател да повреди друга електроника или да създаде здравословни рискове) ts2.tech. Така че не очаквайте да се откажете напълно от зарядните устройства все още. Но фактът, че съществуват прототипи за безжично зареждане по въздуха, означава, че в дългосрочен план бъдещето може да бъде зареждане навсякъде, невидимо – телефонът ви да се зарежда бавно всеки път, когато сте близо до предавател, така че никога наистина да не “свършва” през деня ts2.tech.
Засега практическите подобрения в зареждането са: все по-бързо жично зареждане, което минимизира времето без телефон, и по-удобно безжично зареждане, което става безпогрешно благодарение на магнитното подравняване. Заедно тези иновации правят по-лесно от всякога да поддържаме телефоните си заредени. В следващите няколко години комбинацията от твърдотелен или силициев акумулатор плюс ултра-бързо зареждане може дори да промени поведението ни – няма да се тревожите за нощно зареждане или за тревога за батерията, защото няколко минути включване (или почивка върху подложка) тук и там винаги ще ви зареждат напълно.
Устойчивост и втори живот: по-екологични батерии и по-дълга употреба
С напредъка на батериите за смартфони има и паралелно усилие те да стават по-устойчиви и по-дълготрайни – както заради планетата, така и заради нас самите. Съвременните батерии съдържат много екзотични материали (литий, кобалт, никел и др.), а добивът и изхвърлянето на тези материали имат екологични и етични последици. Бъдещето на батерийните технологии не е само въпрос на производителност; то е и въпрос на по-екологични и по-отговорни решения.
Рециклирани материали и етично снабдяване
Една голяма тенденция е използването на рециклирани метали в батериите, за да се намали зависимостта от минното дело. Кобалтът, например, е ключова съставка в много литиево-йонни катоди, но добивът на кобалт е свързан с неетични трудови практики и вреди за околната среда. В отговор на това компании като Apple се насочват към рециклирани източници. Apple обяви, че до 2025 г. всички батерии, проектирани от Apple, ще използват 100% рециклиран кобалт ts2.tech. Това е значителен ангажимент, като се има предвид мащабът на Apple – той принуждава веригата за доставки на възстановен кобалт (от стари батерии, индустриален скрап и др.) да се разрасне. По подобен начин и други производители увеличават процента на рециклиран литий, никел и мед в своите батерии.Правителствата също се намесват. Европейският съюз прие историческа регулация за батериите през 2023 г., която поставя строги цели: до 2027 г. акумулаторните батерии (като тези в телефоните) трябва да съдържат поне 16% рециклиран кобалт и 6% рециклиран литий, наред с други материали ts2.tech. Законът също така изисква „паспорт на батерията“ – дигитален запис на материалите и произхода на батерията – и задължава производителите да събират и рециклират голям процент батерии в края на живота им ts2.tech. Ключово е, че ЕС ще изисква преносимата електроника да има лесно сменяеми батерии до 2027 г. ts2.tech. Това означава, че производителите на телефони ще трябва да проектират батерии, които могат да се сменят или подменят с минимални усилия (край на батериите, залепени безвъзвратно). Целта е да се улесни подмяната на изтощена батерия (удължавайки живота на телефона) и да се гарантира, че старите батерии могат да бъдат извадени и рециклирани, вместо да се изхвърлят на сметището. Вече се наблюдава леко завръщане към дизайнерски решения като издърпващи се ленти и по-малко постоянни лепила в някои телефони в очакване на тези правила.
От гледна точка на потребителя, скоро може да видим техническите спецификации на телефоните да се хвалят с „X% рециклиран материал в батерията“ или „100% без кобалт“. Всъщност някои компании преминаха към алтернативни катодни химии, като литиево-железен фосфат (LFP), които не използват кобалт или никел (често срещани в електромобилите и вече в някои електроники), за да облекчат проблемите с доставките. Устойчивостта се превръща в търговско предимство: до 2030 г. може да избирате телефон не само по неговите характеристики, но и по това колко екологична е батерията му ts2.tech.
По-дълъг живот и вторична употреба
По-дългият живот на батериите има двойна полза: това е добре за потребителите (не е нужно да обслужвате или сменяте батерията толкова често) и добре за околната среда (по-малко отпадъци). Обсъдихме как софтуерни функции като оптимизирано/адаптивно зареждане помагат да се забави стареенето на батерията, като се избягва стресът от презареждане. Функции в iOS и Android, които спират зареждането на 80% или научават вашия график, за да завършат зареждането точно преди да се събудите, могат значително да запазят здравето на батерията през годините ts2.tech ts2.tech. По подобен начин, нови AI-базирани системи като Adaptive Charging и Battery Health Assistant на Google всъщност регулират напрежението на зареждане с остаряването на батерията, за да удължат живота ѝ ts2.tech. Резултатът е, че двугодишните телефони трябва да запазват по-висок процент от първоначалния си капацитет, отколкото преди. Типичната батерия на смартфон днес е оценена на ~80% здраве след 500 пълни цикъла на зареждане ts2.tech, но с тези мерки потребителите съобщават, че батериите остават над 90% здраве дори след година или две употреба – което означава, че получавате повече общ живот от батерията, преди да забележите влошаване.
Въпреки всички усилия, капацитетът на всяка батерия в крайна сметка ще намалее. Традиционно това означаваше, че устройството става електронен отпадък или плащате за смяна на батерията. В бъдеще, по-лесната сменяемост (благодарение на правилото на ЕС) може да позволи на потребителите да сменят батериите на телефоните си, както сменяме батерия на фенерче – удължавайки полезния живот на устройството с още няколко години с нова клетка. Това не само спестява пари (смяната на батерия е по-евтина от нов телефон), но и намалява купищата електронни отпадъци.
А какво става със самите стари батерии? Все по-често се проявява интерес към даването им на „втори живот“. Дори когато батерията на телефона вече не може надеждно да захранва телефона (например е спаднала до 70% от първоначалния капацитет), тя често все още може да задържа заряд. Иновативни проекти за повторна употреба целят да вземат тези пенсионирани батерии и да ги използват в по-малко взискателни приложения. Например, изследователи в Сеул забелязали, че хората обикновено изхвърлят телефони след 2–3 години, докато батериите имат около 5-годишен живот thecivilengineer.org. Те предложили използваните батерии от телефони да се използват като енергийно съхранение за LED осветление, захранвано от слънчева енергия, в отдалечени райони thecivilengineer.org. В прототип три изхвърлени батерии от смартфони били комбинирани в пакет от ~12 V, за да захранват 5W LED лампа за няколко часа на нощ, зареждана от малък соларен панел thecivilengineer.org. Подобна система може да осигури евтино осветление в общности без достъп до електрическата мрежа, като същевременно се използват повторно батерии, които иначе биха били отпадък – печелившо за устойчивостта и социалното благо.
В по-голям мащаб концепцията за батерии с втори живот вече се прилага при батериите за електромобили (използвани автомобилни батерии се използват повторно за домашно или мрежово съхранение). При смартфоните е малко по-сложно (клетките са малки и поотделно не са много мощни), но може да си представим киоски или програми за рециклиране на батерии, където старите батерии от телефони се събират масово, за да се рециклират материалите или да се обединят в батерийни банки и др. Остават някои предизвикателства: тестването и сортирането на използвани клетки е трудоемко, а новите батерии са станали толкова евтини, че употребяваните често не са конкурентни по цена bluewaterbattery.com bluewaterbattery.com. Освен това батериите за телефони са с различни форми и капацитети, което усложнява стандартизацията. Въпреки това, с нарастващия екологичен натиск, може да видим компании, които се хвалят с това как ремонтират и използват повторно батерии. Дори дизайнът за разглобяване (правенето на батериите по-лесни за премахване) може да позволи както рециклиране, така и приложения за втори живот, както отбелязват експерти по устойчивост bluewaterbattery.com.
Накратко, бъдещето на батериите за смартфони не е само въпрос на впечатляващи нови технологии – става дума и за отговорност. Чрез използване на рециклирани материали, осигуряване на етични вериги за доставки, удължаване на живота на батериите чрез по-умно управление и планиране какво се случва, когато батерията се изчерпи, индустрията се движи към по-циркулярен модел. Регулаторите подпомагат този процес, а потребителите все повече осъзнават екологичния отпечатък на своите устройства. Надеждата е, че след десетилетие батерията на телефона ви не само ще издържа по-дълго с едно зареждане, но и ще има по-дълъг живот през целия си експлоатационен период, а когато се изчерпи, ще бъде преродена като част от нова батерия или продукт, вместо да замърсява депо за отпадъци.
Големи производители: Пътни карти и слухове
Стремежът към по-добри батерии включва практически всяко голямо име в технологиите. Всеки производител на смартфони има свой подход – някои залагат на предпазливи подобрения, други на агресивни иновации. Ето как основните играчи се ориентират в революцията при батериите:
- Apple: Подходът на Apple към батериите е консервативен, но ориентиран към потребителя. Вместо да гонят екстремни спецификации, те наблягат на надеждността и дълготрайността. Например, Apple приеха много бавно много бързото зареждане – iPhone-ите едва наскоро достигнаха ~20–30W зареждане, което е далеч зад някои Android конкуренти, а тяхното MagSafe безжично зареждане е ограничено до 15W techxplore.com techxplore.com. Това е отчасти умишлено: Apple дават приоритет на поддържането на здравето на батерията и осигуряването на последователно изживяване. iOS има стабилно управление на батерията (като функцията Optimized Charging и мониторинг на здравето на батерията), а Apple калибрира по-малките си батерии така, че да осигуряват приличен живот в реални условия чрез хардуерна/софтуерна оптимизация. Все пак, Apple инвестира сериозно зад кулисите в батерийни технологии от ново поколение. Според доклади от индустрията, Apple има секретна вътрешна изследователска група за батерии. Всъщност, южнокорейски новинарски доклад (ET News) твърди, че Apple разработва собствени усъвършенствани батерийни дизайни, като евентуално се цели да представи нещо ново около 2025 г. techxplore.com. Това може да е свързано с по-широките проекти на Apple – особено слуховете за Apple Car, който би изисквал пробив в батерийните технологии (solid-state? ултра-плътни пакети?), които може да се пренесат и в iPhone-и и iPad-и. Apple също е лидер в действия по веригата на доставки за устойчивост (като ангажимента за рециклиран кобалт) и беше сред първите, които въведоха функции за забавяне на зареждането и запазване на живота на батерията. Слухове твърдят, че Apple проучва stacked battery технология (начин за наслояване на батерийни клетки за по-ефективно използване на вътрешното пространство) за бъдещи iPhone-и, както и евентуално използване на LFP (желязо-фосфатни) батерии в някои устройства, за да елиминира напълно кобалта. Макар че Apple не говори открито за изследвания и разработки на батерии, можем да очакваме да възприемат нови химични състави, щом бъдат доказани – възможно е в партньорство с утвърдени доставчици на батерии или дори чрез стратегически придобивания. А когато направят скок в батериите, вероятно ще го рекламират не с технически жаргон, а с ползи за потребителя („издържа с X часа повече“, „зарежда се до 50% за Y минути“ и т.н.).
- Samsung: Samsung, като производител на устройства и с дъщерни компании като Samsung SDI (производител на батерии), е дълбоко ангажиран с иновациите в батериите. След инцидента с батерията на Galaxy Note7 през 2016 г. (който даде на индустрията трудни уроци за безопасното разширяване на границите на батериите), Samsung удвои усилията си за безопасност и постепенни подобрения. От една страна, телефоните на Samsung не са водещи по изключително бързо зареждане – последните флагмани Galaxy се зареждат с около 45W, което е скромно в сравнение с китайските конкуренти. Това вероятно е предпазлив избор за осигуряване на дълготрайност и безопасност. Но от друга страна, Samsung залага много на технологии от ново поколение за пробив. Те изследват твърдотелни батерии от години и дори са открили пилотна производствена линия. Стратегията на Samsung изглежда е: първо да внедрят твърдотелната технология в по-малки устройства, след което да я мащабират. Главният изпълнителен директор на компонентното подразделение на Samsung потвърди, че се разработват прототипи на твърдотелни батерии за носими устройства, като целта е въвеждане около 2025 г. ts2.tech. Планът (според корейски медии) е твърдотелна батерия за смарт часовник до 2025–26 г., а ако всичко върви добре, твърдотелен Galaxy телефон около 2027 г. ts2.tech ts2.tech. Твърдотелният дизайн на Samsung използва сулфиден или оксиден керамичен електролит и компанията намеква за впечатляваща енергийна плътност и живот на цикъла при вътрешни тестове. Междувременно те проучват и използването на силициеви аноди – възможно е Galaxy S25 или S26 тихомълком да включи силиций в батерията, за да увеличи капацитета малко (за да настигне конкуренти като HONOR) ts2.tech. Samsung също експериментира с графен – преди няколко години имаше слух (и дори туит от индустриален източник), че Samsung се надява да пусне телефон с графенова батерия до 2021 г. graphene-info.com. Това не се случи, което показва, че графенът не е бил готов за масова употреба. Но Samsung все още притежава патенти за графенови батерии и може да ни изненада, ако се случи пробив. По отношение на устойчивостта, Samsung има инициативи за намаляване на кобалта в батериите (преминаване към по-високо съдържание на никел) и е наясно с предстоящите правила на ЕС за рециклируемост ts2.tech. Като цяло, публичната пътна карта на Samsung предполага постепенни подобрения сега (по-добра издръжливост, малко по-бързо зареждане, може би малко по-големи батерии с всяко поколение) и голям скок по-късно (твърдотелни батерии).
- Xiaomi, Oppo и китайският авангард: Китайските производители на смартфони са най-агресивни в приемането на нови батерийни технологии. Особено Xiaomi често представя технологични демонстрации, които влизат в заглавията – от споменатото вече 200W/300W зареждане до работата им по твърдотелни батерии. Xiaomi всъщност демонстрира прототип на твърдотелна батерия през 2023 г. (в прототипа Xiaomi 13 с капацитет 6 000 mAh) notebookcheck.net, позиционирайки се като лидер в приемането на нови химични състави. Философията на Xiaomi обикновено е „обявявай рано, итерарай често“. Макар този телефон с твърдотелна батерия 6 000 mAh да не е комерсиален, той показва намерението на Xiaomi да бъде сред първите с истинско твърдотелно устройство на пазара. Xiaomi също е много амбициозна по отношение на бързото зареждане – техните телефони с 120W и 210W зареждане (като вариантите от серията Redmi Note) бяха сред най-бързите при пускането си и те постоянно разширяват границите. Oppo (и подбранда им OnePlus) също бяха пионери в супер-бързото зареждане (VOOC/Warp Charge) и дори във високоватовото безжично зареждане (65W AirVOOC на Oppo). Тези компании обикновено използват сравнително конвенционални батерии, но се отличават чрез инженерни решения – напр. двуклетъчни дизайни, специализирани зарядни помпи и дори електроди с графеново покритие за постигане на скорост. Те често са и първите, които приемат неща като силициеви аноди – както беше отбелязано, флагманските линии на Xiaomi и Vivo в края на 2023/2024 г. приеха силициеви батерии, доставени от китайски производители. По отношение на пътни карти: очаквайте Xiaomi и Oppo да продължат да се надпреварват по скоростта на зареждане (може да видим 300W зареждане в търговската мрежа след година-две, ако топлината може да се контролира). Възможно е също да пуснат лимитирана серия телефон с нова батерийна химия (Xiaomi може да направи малка серия „твърдотелно издание“ около 2025–26 г., ако прототипите им продължат да се развиват). Един непредвидим фактор е Huawei – въпреки предизвикателствата с доставките на чипове, Huawei има силен отдел за НИРД и е говорила за графен и други батерийни иновации (използваха графеново топлоотдаващо фолио в телефони от 2016 г. и веднъж намекнаха за графенови батерии, макар това да не се реализира). Ако Huawei се фокусира отново върху батерийните технологии, може да изненада индустрията с нещо ново. Във всеки случай, китайските производители третират батериите и зареждането като ключови отличители – начин да се откроят на пренаситения пазар techxplore.com. Тази конкуренция е от полза за потребителите по целия свят, защото щом една компания докаже, че дадена технология е безопасна и популярна (например 15-минутно зареждане), другите усещат натиск да я последват.
- Други (Google, OnePlus и др.): Телефоните Pixel на Google основно следват консервативен път като Apple – умерени батерии, без екстремно бързо зареждане (Pixel 7 беше с ~20W зареждане). Google изглежда по-фокусирана върху софтуерни оптимизации (функции като Adaptive Battery, които учат навиците ви за удължаване на живота и др.), отколкото върху самия хардуер на батерията. Все пак Google въведе режими за екстремно пестене на батерия и разчита на AI за удължаване на употребата, вместо да увеличава капацитета. OnePlus, както беше споменато, е под шапката на Oppo и е лидер в бързото зареждане (OnePlus 10T имаше 150W зареждане, OnePlus 11 поддържа 100W и др.). Говори се, че OnePlus ще пусне телефон в САЩ с силициев анод батерия (която може да е OnePlus 12 или 13), тъй като в момента повечето телефони със силициева батерия са само за Китай androidauthority.com.
В обобщение, пътната карта на всеки производител отразява баланс между риск и иновация. Apple и Google залагат на предпазливост и дългосрочно потребителско изживяване, Samsung инвестира в дългосрочни пробиви, докато усъвършенства настоящите технологии, а компании като Xiaomi, Oppo, Vivo и HONOR правят скокове с незабавни иновации. Конкуренцията в сферата на батериите е ожесточена, а това е добра новина за нас. Това означава, че всяко ново поколение телефони носи осезаеми подобрения – било то телефон, който се зарежда два пъти по-бързо, издържа няколко часа повече или просто не се износва толкова бързо след година употреба ts2.tech ts2.tech. Както отбелязва един експерт от индустрията, по-добрата батерия вече е ключов начин да се отличиш сред море от сходни спецификации techxplore.com – така че производителите са силно мотивирани да предлагат реални подобрения.
Предизвикателства и бъдещи перспективи
Въпреки всички тези вълнуващи развития, важно е да запазим реалистични очаквания. Батериите са трудни – те включват сложна химия и материалознание, а напредъкът често идва по-бавно, отколкото обещава рекламата. Гледайки към бъдещето, има ключови предизвикателства и ограничения, които трябва да се признаят:
- Хайп срещу реалност: времеви линии: Виждали сме оптимистични прогнози, които не се сбъдват. Например, говореше се, че графенови батерии ще има в телефоните на Samsung до 2020 г. graphene-info.com – вече е 2025 г., а те все още не са тук. Твърдотелните батерии бяха наричани „светия граал“, който може би вече ще се използва в средата на 2020-те, но сега изглежда, че това ще стане най-рано в края на десетилетието за телефоните. Изводът: пробивите отнемат време, за да се комерсиализират. Лабораторните резултати не винаги се пренасят лесно в масовото производство – при мащабиране могат да се появят нови проблеми. Така че, въпреки че пътната карта за следващото десетилетие е пълна с обещания, трябва да очакваме постепенни подобрения (10–30% напредък, стъпка по стъпка), а не внезапен 10-кратен скок в следващия ви телефон.
- Производство и цена: Много от новите технологии са скъпи или трудни за производство. Производството на твърдотелни батерии, както беше отбелязано, струва няколко пъти повече от това на литиево-йонните днес ts2.tech. Графеновите материали са скъпи и трудни за равномерно интегриране usa-graphene.com. Дори силициевите аноди, които вече са на пазара, изискваха нови фабрични процеси за внедряване. Често са нужни години, за да се намалят разходите и да се увеличи добивът на нова батерийна технология. Спомнете си колко време отне литиево-йонните батерии да станат евтини – десетилетия на усъвършенстване и икономии от мащаба. Същото ще важи и за твърдотелните или Li-S: първите устройства може да са с премиум цена или да се предлагат в ограничени количества. Добрата новина е, че потребителската електроника е огромен пазар, а с навлизането на тези технологии и в електромобилите, мащабът ще се увеличи и цените ще паднат. Но в близко бъдеще очаквайте първият телефон с твърдотелна батерия (например) да е доста скъп или в ограничени количества.
- Дълготрайност и деградация: Всяка нова химия трябва да докаже, че може да издържи дълго. Няма смисъл да имаш батерия с изключително голям капацитет, ако тя значително губи капацитет след 100 цикъла. Литиево-сярната батерия е основен пример – невероятна енергийна плътност, но исторически много слаб живот на циклите ts2.tech. Изследователите работят по тези проблеми (например, добавки за предотвратяване на „sulfur shuttle“, защитни покрития в твърдотелни клетки за предотвратяване на образуване на дендрити). Има обнадеждаващ напредък – например, QuantumScape съобщи за твърдотелни клетки, които запазват над 80% капацитет след 800 цикъла, а този брой продължава да се подобрява. Все пак, всяка нова батерия в телефон ще бъде подложена на внимателен анализ как се справя с 2–3 години ежедневно зареждане. Производителите вероятно ще бъдат предпазливи, за да гарантират, че новите батерии поне отговарят на стандарта от ~500 цикъла = 80% капацитет, който потребителите очакват ts2.tech. Друг аспект на дълготрайността е влиянието на бързото зареждане: многократното подаване на 200W в батерията може да ускори износването, ако не се управлява внимателно. Затова софтуерът е толкова важен за контрола на кривите на зареждане, за да се минимизира увреждането. Като потребители, може също да се наложи да променим навиците си (например, да използваме бързо зареждане само когато е необходимо, а през нощта да зареждаме по-бавно за запазване на здравето – някои телефони позволяват този избор).
- Безопасност: Не можем да забравим безопасността. Колкото по-енергийно плътна е една батерия, толкова повече енергия е събрана в малко пространство – което може да бъде катастрофално, ако се освободи неконтролируемо (пожар/експлозия). Инциденти като Note7 показаха как дори малък дефект може да причини големи проблеми. Новите химии имат свои профили на безопасност: твърдотелните се считат за по-безопасни (незапалими), но ако използват литиев метал, има риск от термично излизане извън контрол при неправилна употреба. Добавките с графен могат да подобрят охлаждането, но батерията все пак съхранява огромно количество енергия, която може да се получи късо съединение. Производителите ще тестват новите батерии изключително строго – смачкване, пробиване, нагряване и др., за да гарантират, че отговарят на стандартите. Очаквайте повече телефони да имат многослойни мерки за безопасност (температурни сензори, физически прекъсвачи, вентилационни отвори за налягане), докато експериментират с по-енергийни клетки ts2.tech ts2.tech. И регулаторите ще следят внимателно – стандартите за сертифициране може да се развият за новите видове батерии. Идеалният сценарий е технологии като твърдотелните, които по природа намаляват риска от пожар, да станат масови, правейки устройствата ни по-безопасни като цяло. Дотогава всяка компания, която въвежда нова батерия, вероятно ще го прави много внимателно (вероятно първо в един модел, за да следи реалната работа).
- Компромиси в дизайна: Някои нововъведения може да наложат промени в дизайна. Твърдотелната батерия може все още да не е толкова гъвкава или тънка като сегашните литиево-полимерни батерии, което първоначално може да повлияе на формата на устройствата. По-големият капацитет често означава по-тежка батерия; производителите на телефони тогава трябва да балансират разпределението на теглото. Ако поради регулации се върнат сменяемите от потребителя батерии, това може да изисква компромиси в дизайна (например, ако батерията не е запечатана, може да се жертва част от тънкостта или водоустойчивостта, освен ако не се намери интелигентно инженерно решение). Възможно е да видим леко завръщане към малко по-дебели телефони или модулни дизайни, за да се приспособят тези промени. От друга страна, ако енергийната плътност се удвои, може би телефоните ще станат по-тънки или ще включват други функции, вместо просто да удължават времето на работа. Това е постоянен баланс между дизайн, живот на батерията и функции.
- Въздействие върху околната среда: Докато се стремим към по-екологични технологии, тук също има предизвикателства. Ако новите батерии използват по-малко кобалт, но повече от друг материал, трябва да се уверим, че тези материали се добиват отговорно. Процесите на рециклиране трябва да се адаптират към новите химични състави – например, рециклирането на твърдотелна батерия може да е различно от това на литиево-йонна. Индустрията ще трябва да разработи методи за рециклиране на батерии с високо съдържание на силиций или сяра, ако те се наложат. Регулациите на ЕС за батериите са добра стъпка в тази посока и вероятно ще видим по-голям фокус върху дизайн за рециклиране (като по-лесно изваждащи се клетки). Друго предизвикателство е енергийната консумация при производството – някои от тези материали (като производството на графен или високочисти силициеви нанопроводници) могат да бъдат енергоемки, което потенциално може да неутрализира част от екологичните ползи, ако не се управлява с чиста енергия.
Въпреки тези предизвикателства, експертите остават оптимисти, че сме на стабилен път напред. Бен Ууд, главен изследовател в CCS Insight, отбелязва, че рекордни суми пари се вливат в батерийните технологии и че наистина е „вълнуващо време за батериите“ – напредък се постига на много фронтове едновременно techxplore.com. Но той също така предупреждава, че една истинска революция (като телефон, който издържа две седмици интензивна употреба с едно зареждане) все още е далечна перспектива с „години и години“ работа напред techxplore.com. Постепенните успехи ще се натрупват: 20% подобрение тук, 30% по-бързо зареждане там, 5× по-дълъг живот на цикъла другаде – и съвкупно това ще се усеща като революция, дори и да не се появи магическа батерия за една нощ.
За потребителите, бъдещето на батериите за смартфони изглежда светло. През следващите няколко години можете да очаквате: универсално по-бързо зареждане (дните на мъчително бавно зареждане са в миналото), леко по-дълъг живот на батерията с всяко поколение (чрез по-висока плътност и ефективност) и батерии, които издържат по-голяма част от живота си преди да се наложи подмяна (благодарение на адаптивно зареждане и материали, които се износват по-бавно). Ще видим и по-голям акцент върху това колко „зелена“ е една батерия – може да чуете за рециклирано съдържание или колко лесно се сменя. А може би до края на това десетилетие първите телефони с твърдотелни батерии или други батерии от ново поколение ще излязат на пазара, давайки ни вкус от една наистина нова ера в батерийните технологии.
В заключение, скромната батерия на телефона претърпява най-голямата си трансформация от десетилетия насам. Зареждай за минути, използвай с дни може да звучи като слоган, но благодарение на тези иновации това е все по-постижимо. От силициеви аноди, които вече увеличават капацитета на днешните батерии, до твърдотелни и графенови технологии на хоризонта, и скорости на зареждане, които до преди няколко години изглеждаха невъзможни – всички тези постижения се обединяват, за да преосмислят ежедневната ни връзка с устройствата. Следващия път, когато включите телефона си да се зарежда, помислете, че след само няколко години „включването“ може дори да не е необходимо – а притесненията за живота на батерията да са отживелица. Бъдещето на батериите за смартфони не е само въпрос на по-големи числа – става дума за фундаментално по-добро изживяване: повече свобода, повече удобство и по-чиста съвест относно технологията в джоба ни. А това бъдеще се приближава към нас с бързи темпове.
Източници: ts2.tech ts2.tech androidauthority.com notebookcheck.net ts2.tech techxplore.com ts2.tech thecivilengineer.org techxplore.com и други, цитирани по-горе.
