Napuni za nekoliko minuta, traje danima: Otkrivena budućnost baterija za pametne telefone

• Neki novi telefoni mogu se napuniti od 0 do 100% za manje od 10 minuta zahvaljujući ultra-brzoj tehnologiji punjenja od 200W+ ts2.tech.
• Sljedeća generacija Qi2 bežičnog punjenja koristi magnete za savršeno poravnanje i podržava 15W (s 25W na vidiku), čime završava doba buđenja uz neporavnat punjač ts2.tech ts2.tech.
• Baterije na bazi silicija već su u komercijalnim telefonima, nudeći ~10–20% veći kapacitet u istoj veličini – na primjer, kineska verzija HONOR Magic5 Pro ima bateriju od 5.450 mAh u odnosu na 5.100 mAh u globalnom modelu zahvaljujući anodi od silicij-karbona androidauthority.com.
• Baterije s čvrstim elektrolitom (solid-state) obećavaju ~20–30% veći kapacitet i veću sigurnost korištenjem čvrstih elektrolita. Xiaomijev prototip imao je 6.000 mAh solid-state ćeliju (33% više kapaciteta u istom prostoru) notebookcheck.net, a Samsung planira prve solid-state pametne telefone 2027. godine techxplore.com.
• Baterije poboljšane grafenom mogle bi omogućiti izuzetno brzo punjenje i veću energetsku gustoću (laboratorijske demonstracije pokazuju do 5× brže punjenje od standardnih Li-ion baterija) ts2.tech, iako još nijedan mainstream telefon nema pravu “grafensku bateriju” ts2.tech.
• Glavni brendovi imaju različite strategije: Apple se fokusira na dugovječnost i tiho razvija vlastitu baterijsku tehnologiju oko 2025. godine techxplore.com; Samsung ulaže u velike projekte poput istraživanja i razvoja čvrstih baterija techxplore.com; kineski proizvođači poput Xiaomija i Opoa prednjače s brzim punjenjem koje privlači pažnju i novim materijalima ts2.tech.
• Zelene baterije postaju sve važnije. Nove EU regulative zahtijevat će reciklirani sadržaj (npr. 16% kobalta) i baterije koje korisnici mogu sami zamijeniti do 2027. godine ts2.tech. Apple se obvezao koristiti 100% reciklirani kobalt u svojim baterijama do 2025. godine ts2.tech kako bi ih učinio etičnijima i održivijima.
• Stare baterije mogle bi dobiti “drugi život” – istraživači su prenamijenili odbačene baterije iz mobitela u LED svjetla na solarni pogon za zajednice izvan mreže thecivilengineer.org, iskorištavajući njihov preostali kapacitet i smanjujući e-otpad thecivilengineer.org.
• Analitičari su uzbuđeni, ali realni: “Nikada nije bilo više ulaganja u baterijsku tehnologiju… zaista je uzbudljivo vrijeme za baterije,” napominje jedan stručnjak, no mobitel koji traje dva tjedna na jednom punjenju još je “godinama i godinama daleko” techxplore.com.

Uvod: Nova era baterijskih proboja

Trajanje baterije pametnih telefona već dugo je problem – svi smo osjetili tjeskobu zbog prazne baterije. No, dolaze velike promjene koje bi mogle učiniti strah od punjenja prošlošću. U 2025. godini nalazimo se na pragu baterijske revolucije: telefoni koji se pune za nekoliko minuta, baterije koje traju dulje i sporije stare, te zelenije tehnologije koje naše uređaje čine održivijima. Tehnološki divovi i startupovi ulažu resurse u rješavanje problema baterija, a rezultati napokon počinju biti vidljivi.

Ne tako davno, tipičnom telefonu je trebalo više od 2 sata za punjenje i trajao je jedva jedan dan ts2.tech. Danas flagship uređaji rutinski imaju baterije od 4.000–5.000 mAh (u odnosu na ~2.500 mAh prije deset godina) i koriste učinkovite čipove za cjelodnevno trajanje. Međutim, samo povećavanje kapaciteta daje sve manje koristi ts2.tech. Novi pristup industrije je dvostruk: inovirati samu bateriju (s novim materijalima poput silicija, čvrstih elektrolita i drugih) i inovirati način na koji je punimo i koristimo (s bržim punjenjem, bežičnim napajanjem i pametnijim upravljanjem baterijom). Sljedeće izvješće ulazi u najnovija dostignuća koja će oblikovati budućnost baterija za pametne telefone – od revolucionarnih kemija do inovacija u punjenju, napora za održivost, planova proizvođača i izazova koji su još pred nama.

Revolucionarne tehnologije baterija: čvrsto stanje, grafen, anode od silicija i više

Znanstvenici koji se bave baterijama naporno rade na ponovnom osmišljavanju klasične litij-ionske baterije. Ovo su najperspektivnije nove tehnologije baterija koje će napajati naše buduće telefone:

Anode od silicija: Više energije u istom pakiranju

Većina litij-ionskih baterija koristi anodu od grafita (ugljika), ali zamjena dijela tog grafita s silicijem može dramatično povećati kapacitet. Silicij može pohraniti oko deset puta više litijevih iona od grafita, što znači više energije u istom volumenu. Kvaka? Čisti silicij se jako širi i skuplja tijekom punjenja, zbog čega baterija brzo degradira. Rješenje je korištenje anoda od silicij-karbonskog kompozita – miješanje silicija s ugljikom ili inženjering poroznih struktura za upravljanje širenjem mid-east.info.

Nakon godina istraživanja, baterije poboljšane silicijem napokon su stigle u pametne telefone. Godine 2023. HONOR je lansirao Magic5 Pro u Kini s “silicij-ugljik” baterijom od 5.450 mAh, dok je globalni model koristio standardnu bateriju od 5.100 mAh – oko 12% veći kapacitet u istom fizičkom prostoru androidauthority.com. Od tada smo vidjeli da su OnePlus, Xiaomi i vivo uveli baterije sa silicij-anodom u premium modele androidauthority.com. OnePlus tvrdi da njihov Ace 3 Pro ima 22% veći kapacitet u istoj veličini u odnosu na prošlogodišnji model, zahvaljujući silicijskoj bateriji od 6.100 mAh androidauthority.com. Preklopni telefoni, koji zahtijevaju tanke baterije, također su profitirali: ultra-tanki HONOR Magic V2 preklopni uspio je smjestiti silicijsku bateriju od 5.000 mAh debljine samo 9,9 mm, a vivo X Fold 3 Pro koristi 5.700 mAh ćelija na bazi silicija u okviru od 11 mm androidauthority.com.

U praksi, baterije sa silicij-anodom znače duže korištenje bez povećanja telefona. Ova tehnologija spremna je za širu primjenu izvan Kine. Apple, Samsung i Google još nisu izbacili telefone sa silicijskim baterijama (do 2025.), ali stručnjaci očekuju širu primjenu uskoro kako prednosti postanu jasne androidauthority.com. Doba baterija od 5.000 mAh i više u kompaktnim telefonima dolazi – bez povećanja dimenzija uređaja. Jedini nedostaci su nešto viši trošak proizvodnje i inženjerski napor za osiguranje dugovječnosti (rješavanje problema oticanja), ali proizvođači poput HONOR-a pokazali su da je to izvedivo korištenjem posebnih mješavina i veziva za stabilizaciju anode mid-east.info mid-east.info.

Baterije s čvrstim elektrolitom: sigurnije i energijom gušće ćelije

Možda najviše promovirana tehnologija baterija nove generacije je baterija s čvrstim elektrolitom. Kao što ime sugerira, ove baterije zamjenjuju tekući elektrolit (zapaljivu tekućinu u trenutnim Li-ion ćelijama) čvrstim materijalom poput keramike ili čvrstog polimera ts2.tech. Često također koriste anodu od litij-metala umjesto grafita, čime pohranjuju znatno više energije. Obećanja su velika: veća gustoća energije (veći kapacitet u istoj veličini), brže punjenje i kraj požarima baterija (čvrsti elektroliti nisu zapaljivi) ts2.tech ts2.tech.

Prototipovi s čvrstim elektrolitom su “pred vratima” već godinama, ali nedavni prekretnice sugeriraju da su napokon blizu stvarnosti ts2.tech. Posebno je 2023. godine Xiaomi objavio da je izradio funkcionalni prototip telefona s čvrstim elektrolitom: modificirani Xiaomi 13 opremljen je ćelijom od 6.000 mAh s čvrstim elektrolitom u istom prostoru u kojem se inače nalazi baterija od 4.500 mAh ts2.tech. Ovaj skok kapaciteta od 33% dolazi uz poboljšanu sigurnost – Xiaomi je izvijestio da nema rizika od unutarnjih kratkih spojeva čak ni pri bušenju, te bolje performanse pri niskim temperaturama notebookcheck.net. To je ogroman dokaz da tehnologija s čvrstim elektrolitom može raditi u formatu telefona ts2.tech. Isto tako, Samsung snažno ulaže u istraživanje i razvoj čvrstih baterija i planira primijeniti čvrste baterije u malim uređajima (poput pametnih satova) do 2025.–26., a pametni telefoni bi trebali uslijediti oko 2027. godine ts2.tech ts2.tech. Na razini industrije, 2027. godina se oblikuje kao ključna – proizvođači automobila poput Toyote i BMW-a također ciljaju na 2027.–2028. za prve električne automobile s čvrstim elektrolitom, što potiče velika ulaganja i napredak koji se može preliti i na telefone ts2.tech.

Što potrošači mogu očekivati? Rane čvrste baterije mogle bi donijeti otprilike 20–30% više kapaciteta od ekvivalentno velikih Li-ion ćelija ts2.tech. To bi moglo značiti da bi telefon koji inače traje jedan dan mogao trajati oko 1,3 dana – nije čudo preko noći, ali je značajno poboljšanje ts2.tech. Još važnije, sigurnost se poboljšava: bez tekućih elektrolita, rizik od požara ili eksplozija drastično se smanjuje. Budući dizajni telefona mogli bi biti i kreativniji, jer proizvođači ne bi trebali toliko glomazne zaštite za sigurnost baterije ts2.tech. Također bismo mogli vidjeti brže punjenje – čvrsti elektroliti potencijalno mogu podnijeti visoke struje s manje topline, što znači da bi brzina punjenja mogla dodatno porasti bez pregrijavanja baterije ts2.tech ts2.tech.

Međutim, čvrsta tehnologija suočava se s velikim izazovima prije nego što dođe u naše uređaje. Proizvodnja ovih baterija u velikim količinama je teška – izrada ultra-tankih, besprijekornih slojeva čvrstog elektrolita i sprječavanje stvaranja sitnih litijevih dendrita je stalna borba. Trenutni prototipovi su također vrlo skupi. U 2025. godini, procijenjeni troškovi proizvodnje za čvrste ćelije su oko $800–$1000 po kWh, što je 2–3× više od masovno proizvedenih litij-ionskih baterija ts2.tech. Taj trošak će se morati znatno smanjiti. Dugovječnost je još jedno pitanje: neke rane SSB baterije degradirale su brže od Li-ion, iako noviji dizajni (poput onog Volkswagena) tvrde da zadržavaju preko 1.000 ciklusa s 95% kapaciteta ts2.tech. Konsenzus je da ćemo vjerojatno prvo vidjeti limitirane ili vrhunske telefone s čvrstim baterijama krajem 2020-ih ts2.tech, a širu primjenu u 2030-ima kako tehnologija sazrijeva i troškovi padaju. Ukratko, čvrste baterije dolaze, i mogle bi biti revolucionarne – ali dolazit će postupno, a ne odjednom.

Grafenske baterije: Hype ili sljedeća velika stvar?

Grafen – često slavljen kao “čudesni materijal” – već više od desetljeća se promovira kao ključ za super-baterije. Grafen je list ugljika debeo jedan atom, raspoređen u saću. Nevjerojatno je čvrst, lagan i izvrstan vodič električne energije. San o grafenskoj bateriji zapravo je baterija koja koristi materijale na bazi grafena u svojim elektrodama (i potencijalno kao dodatak elektrolitu) kako bi postigla skokove u performansama.

U čemu je hype? Elektrode poboljšane grafenom mogle bi omogućiti puno brže punjenje i veći kapacitet od današnjih baterija. Zapravo, laboratorijska ispitivanja i prototipovi pokazali su da dodavanje grafena može omogućiti punjenje do 5 puta brže od standardnih litij-ionskih ćelija ts2.tech. Zamislite da svoj telefon napunite gotovo do kraja u samo nekoliko minuta – grafen bi to mogao omogućiti. Grafen također izvrsno provodi toplinu, pa baterije rade hladnije i sigurnije, i nije sklon vrstama požara uzrokovanih toplinskim bijegom koji mogu pogoditi litijske baterije usa-graphene.com. Čvrstoća i fleksibilnost materijala čak otvaraju vrata budućim fleksibilnim baterijama ili ultra-laganim ćelijama usa-graphene.com. Na papiru, grafen zvuči kao čudo: jedno izvješće navodi da bi baterije poboljšane grafenom potencijalno mogle postići 5× veću energetsku gustoću od Li-ion baterija usa-graphene.com, što bi bilo revolucionarno – to bi moglo značiti bateriju za telefon koja traje tjedan dana.

Sada provjera stvarnosti: od 2025. godine, još uvijek nemamo čistu grafensku bateriju u telefonu koja ispunjava sva ta očekivanja. Mnoge takozvane “grafenske baterije” zapravo su tradicionalne litij-ionske ćelije koje koriste malo grafena u kompozitnoj elektrodi ili kao premaz ts2.tech. Ovo doista poboljšava performanse – na primjer, grafen se već koristi u nekim elektrodama baterija za povećanje vodljivosti i ubrzavanje punjenja. Na tržištu postoje power bankovi s dodatkom grafena koji se brže pune i rade na nižim temperaturama od običnih baterija, zahvaljujući malo grafenskog “čarobnog praha”. No, sveti gral grafenske baterije – ona koja u potpunosti zamjenjuje grafit ili koristi grafensku katodu za 5× veći kapacitet – još je uvijek u razvoju. Tvrtke poput Samsunga, Huaweija i nekoliko startupa uložile su velika sredstva u istraživanje i razvoj grafena usa-graphene.com usa-graphene.com. Samsung je 2017. najavio dodatak “grafenska kuglica” koji bi mogao povećati brzinu punjenja pet puta usa-graphene.com, a kineski proizvođač električnih vozila GAC počeo je koristiti bateriju s dodatkom grafena u automobilima 2021. godine usa-graphene.com.

Izazovi su značajni. Proizvodnja visokokvalitetnog grafena u velikim količinama je skupa – sintetiziranje grafena bez defekata, u jednom sloju i u velikim količinama nije lak zadatak, a trenutno znatno povećava troškove (jedna procjena navodi da visokopročišćeni grafen košta više od 1.000 dolara po kilogramu) usa-graphene.com. Tu je i određena zbrka u terminologiji – što se zapravo smatra “grafenskom baterijom”? Korištenje grafenskog premaza nije isto što i potpuno grafenska elektroda, a neki stručnjaci upozoravaju da marketinški izrazi možda preuveličavaju očekivanja usa-graphene.com. Rani prototipovi još nisu pokazali obećano 5× povećanje kapaciteta; neki su zapravo imali niži kapacitet od ekvivalentnih Li-ion ćelija usa-graphene.com, što pokazuje da još uvijek učimo kako najbolje koristiti grafen u baterijama. Skaliranje proizvodnje je još jedna prepreka – jedno je napraviti nekoliko prototipova u obliku kovanica, a sasvim drugo masovno proizvoditi tisuće ćelija veličine pametnog telefona s dosljednim grafenskim strukturama usa-graphene.com.

Dakle, kada bismo mogli vidjeti pravu grafensku bateriju u telefonu? Moguće je u sljedećih nekoliko godina, barem u ograničenom obliku. Industrijski analitičari nagađaju da bi do kasnih 2020-ih neka tvrtka mogla najaviti “grafensku superbateriju” za svoj vodeći telefon – iako će vjerojatno biti sitnim slovima objašnjeno da je to litijeva baterija s komponentama poboljšanim grafenom ts2.tech. Vjerojatnije je da će grafen dolaziti postupno: prvo poboljšavajući brzo punjenje i upravljanje toplinom u baterijama (što već radi u nišnim proizvodima), a zatim postupno omogućujući veći kapacitet. Pratite startupe poput Graphene Manufacturing Group (GMG) (rade na grafen-aluminijskim baterijama) i Lyten (razvijaju grafenske katode za američku vojsku) usa-graphene.com, kao i baterijske divove poput Samsunga i LG Chema – svi ulažu u istraživanje grafena. Ako njihova otkrića uspiju, vaš pametni telefon 2030. mogao bi se puniti u nekoliko sekundi i ostati hladan kao krastavac. Za sada, smirite uzbuđenje: grafen pomaže, ali još uvijek nije čarobni štapić.

Litij-sumporne i druge neobične kemije

Osim silicija, čvrstog stanja i grafena, istražuje se niz drugih kemijskih sastava baterija – svaki s primamljivim prednostima ako se njihovi nedostaci mogu otkloniti:

• Litij-sumpor (Li-S): Ova kemija koristi sumpor u katodi umjesto teških metala (poput kobalta ili nikla) koji se nalaze u Li-ion katodama. Sumpor je jeftin i obilan, a Li-S baterije su mnogo lakše i potencijalno većeg kapaciteta od Li-ion baterija. Litij-sumporna ćelija teoretski može pohraniti znatno više energije po težini – zamislite bateriju za mobitel koja je upola lakša ili ima dvostruko više energije. Veliki nedostatak je vijek trajanja: Li-S ćelije obično otkazuju nakon relativno malo ciklusa punjenja zbog “shuttle efekta”, gdje se međuprodukti sumpora otapaju i uništavaju elektrode ts2.tech. Unatoč tome, napredak se postiže u laboratorijima kako bi se stabilizirale Li-S baterije. U 2024. litij-sumpor je istaknut kao inovacija u usponu koja se približava novim visinama ts2.tech – istraživači pronalaze načine kako izvući više ciklusa iz njih. Nekoliko startupa izradilo je Li-S prototipove (OXIS Energy je bio jedan od značajnijih, iako je ugašen). Ako znanstvenici uspiju napraviti Li-S bateriju koja traje stotine ciklusa, mogli bismo vidjeti ultra-lake baterije za mobitele koje drže više energije bez ikakvog kobalta ts2.tech. To bi bila dobitna kombinacija za performanse i održivost.
• Natrij-ionske baterije: Natrij-ionske baterije zamjenjuju litij natrijem – elementom koji je jeftin i obilan (pomislite na sol). Rade slično kao Li-ion, ali obično imaju manju energetsku gustoću (teže baterije za istu količinu energije) i nešto niži napon. Privlačnost je u cijeni i dostupnosti resursa: bez litija ili kobalta znači lakšu opskrbu i potencijalno jeftinije ćelije ts2.tech. Kineski div za baterije CATL čak je 2021. predstavio natrij-ionsku bateriju s dobrim performansama ts2.tech. Možda ćemo natrij-ionske baterije vidjeti u manje zahtjevnim uređajima ili jeftinijim mobitelima u sljedećih nekoliko godina, osobito ako cijene litija porastu. Neki analitičari zamišljaju budućnost u kojoj proizvođači koriste mješavinu kemija: visokoučinkovite litijeve ili čvrste ćelije za premium uređaje, a jeftinije LFP ili natrij-ionske ćelije za osnovne gadgete ts2.tech. Za mobitele, natrij-ionske baterije morat će smanjiti razliku u energetskoj gustoći da bi bile održive, ali svakako su vrijedne praćenja zbog ekološke prihvatljivosti.
• Ostali (litij-zrak, ultra-kondenzatori, čak i nuklearni?!): Egzotičnije ideje su u fazi ranih istraživanja. Litij-zrak baterije, na primjer, koriste katodu doslovno napravljenu od kisika iz zraka – što u teoriji nudi astronomsku energetsku gustoću (zamislite zaista ultralake baterije) – ali još nisu ni blizu praktične primjene. Još luđa ideja je koncept nuklearne dijamantne baterije: malene baterije koje koriste radioaktivne izotope za generiranje male količine energije desetljećima. Zapravo, jedan kineski startup nedavno je predstavio prototip “nuklearne” baterije s izotopima nikla-63, tvrdeći da bi mogla napajati pametni telefon 50 godina techxplore.com. Nemojte očekivati da ćete to vidjeti u svom sljedećem Samsungu – još je u pilot testiranju, a takve ćelije proizvode samo malu količinu struje (dovoljno za niskoenergetske IoT senzore, ali ne i za telefon velike potrošnje) ts2.tech ts2.tech. Ove futurističke tehnologije vjerojatno neće uskoro doći do potrošačkih telefona, ako ikada, ali pokazuju širinu istraživanja koja se provode. Sama činjenica da tvrtke demonstriraju “bateriju” koja bi mogla trajati pola stoljeća bez punjenja svjedoči koliko daleko znanstvenici idu u potrazi za boljim skladištenjem energije.

Ukratko, kemija baterija u našim telefonima je u promjeni. Kako je rekao jedan tehnološki analitičar, svaki proizvođač zna da su im potrebne bolje baterije, a postoji osjećaj da je tehnologija baterija zaostajala za ostalim napretkom techxplore.com. Ulaganja u istraživanje i razvoj baterija su na najvišoj razini zahvaljujući procvatu pametnih telefona i električnih vozila techxplore.com. Vjerojatno nećemo dobiti jednu “čarobnu” kemiju koja će trenutno višestruko povećati trajanje baterije, ali kombinacija postupnih poboljšanja se zbraja. Silicijski anodi već povećavaju kapacitet za ~10–15% u stvarnim proizvodima, čvrsto stanje bi moglo dodati još ~20–30% u nekoliko godina, a ako grafen ili Li-S uspiju, možda ćemo na kraju udvostručiti današnje kapacitete baterija ts2.tech ts2.tech. Uzbudljivo je vrijeme za zaljubljenike u baterije i potrošače – sljedeće desetljeće trebalo bi donijeti konkretna poboljšanja u trajanju i brzini punjenja naših telefona.

Inovacije u punjenju: brzo, bežično i posvuda

Dok nova baterijska tehnologija poboljšava koliko energije možemo pohraniti, događa se još jedna revolucija u načinu na koji punimo naše uređaje. Punjenje pametnog telefona nekad je zahtijevalo strpljenje – ali sada, zahvaljujući tehnološkim skokovima, možete napuniti uređaj brže nego ikad i čak potpuno bez kabela uz bežične metode. Ovo su ključna dostignuća u tehnologiji punjenja:

Hiper brzo žično punjenje (100W, 200W… 300W!?)

Ako ste u posljednje vrijeme primijetili specifikacije punjenja telefona, znate da se sve vrti oko Watta. Veća snaga znači veći protok energije i brže punjenje – a brojke su otišle u nebo. Prije nekoliko godina, većina telefona punila se na 5–10W (što je trajalo nekoliko sati za potpuno punjenje). Sredinom 2020-ih, vidimo telefone s 65W, 80W, pa čak i 150W punjačima koji postaju uobičajeni, posebno kod kineskih brendova kao što su OnePlus, Oppo, Xiaomi i Vivo ts2.tech. Ovi mogu napuniti bateriju za manje od sat vremena. No utrka tu nije stala – punjenje od 100W+ sada je stvarnost. OnePlusovi flagship telefoni prešli su na 100W (pod nazivom Warp Charge ili SuperVOOC), a Xiaomi je otišao još dalje s rekordnim 210W “HyperCharge” demo, napunivši bateriju od 4.000 mAh za otprilike 8 minuta ts2.tech. U testovima, Xiaomijev prototip od 200W+ mogao je napuniti 0–50% za samo 3 minute i dosegnuti 100% za 8 minuta ts2.tech. To je praktički: priključite, otuširate se na brzinu i vaš telefon je potpuno napunjen.

Zapravo, trenutni rekord iznosi oko 240W. Realme (sestrinski brend Oppa) predstavio je 240W punjač 2023. koji može napuniti telefon za oko 9 minuta. A Xiaomi je čak najavio prototip punjenja od 300W – nije uspio održati 300W kontinuirano (to je ogromna snaga za malu bateriju), ali je uspio napuniti ćeliju od 4.100 mAh za samo 5 minuta notebookcheck.net. Pri tim brzinama, punjenje prestaje biti “događaj” i postaje gotovo nebitno – kratko zaustavljanje od nekoliko minuta daje vam cijeli dan korištenja.

Kako je to moguće bez pretvaranja telefona u vatrenu kuglu? To je kombinacija nekoliko stvari: dizajn baterije s dvije ćelije (baterija je podijeljena na dvije ćelije koje se pune paralelno kako bi se postigla dvostruko veća efektivna brzina), napredni čipovi za punjenje i algoritmi koji upravljaju toplinom, te novi materijali baterija koji mogu podnijeti brzo punjenje. Mnogi sustavi za brzo punjenje također koriste grafen ili druge aditive u bateriji kako bi smanjili unutarnji otpor i toplinu, a proizvođači su razvili složene sustave hlađenja (poput parnih komora i termalnog gela) za raspršivanje topline tijekom tih 5–10 minuta brzog punjenja. Važno je napomenuti da ove tvrtke tvrde kako se, unatoč velikim brzinama, zdravlje baterije očuva pametnim upravljanjem – primjerice, zaustavljanjem brzog punjenja na oko 70–80% i zatim usporavanjem kako bi se izbjeglo opterećenje baterije pri vrhu.

Još jedan čimbenik je univerzalno prihvaćanje USB-C i Power Delivery (PD) standarda. U 2024. Apple je napokon napustio stari Lightning priključak i prešao na USB-C za iPhone ts2.tech (potaknut EU regulativom), što znači da gotovo svi novi telefoni sada koriste isti priključak. USB-C s PD 3.1 može podržati do 240W snage (48V, 5A) prema specifikaciji, što je u skladu s ovim novim superpunjačima. Ta univerzalnost je prednost za potrošače – jedan punjač sada može brzo puniti vaše prijenosno računalo, tablet i telefon, i više niste vezani za vlasnički punjač za svaki uređaj ts2.tech. Također, sve češće viđamo galijev nitrid (GaN) u punjačima ts2.tech. GaN je poluvodički materijal koji troši manje energije na toplinu, pa se punjači mogu napraviti mnogo manjima i učinkovitijima od starih, glomaznih punjača za prijenosna računala. Danas 120W GaN punjač može biti veličine špila karata, a može dinamički raspodijeliti snagu na više uređaja.

Što slijedi za punjenje žicom? Možda ćemo dosegnuti praktično ograničenje u rasponu od nekoliko stotina vata za pametne telefone – iznad toga, toplina i opterećenje baterije možda neće biti vrijedni minimalne uštede vremena. Proizvođači bi se mogli umjesto toga usredotočiti na učinkovitost i inteligenciju: učiniti punjenje prilagodljivim stanju baterije, prilagođavati struju kako bi se maksimizirao vijek trajanja, itd. Već sada mnogi telefoni pune ultra-brzo do, recimo, 80%, a zatim usporavaju do kraja, što je namjerno radi zaštite baterije ts2.tech. U budućnosti, kako se kemija baterija poboljšava (poput čvrstih baterija, koje inherentno mogu podnijeti brže punjenje s manje topline), mogli bismo vidjeti još brže punjenje koje je nježnije prema bateriji. No čak i sada, imati potpuno punjenje za 5–10 minuta mijenja pravila igre po pitanju praktičnosti. Zaboravite punjenje preko noći – priključite telefon dok perete zube i spremni ste za polazak!

Uspon bežičnog punjenja (Qi2 i dalje)

Brzine putem žice su impresivne, ali još jedan veliki trend je potpuno uklanjanje kabela. Bežično punjenje postoji na telefonima više od desetljeća, ali postaje sve raširenije i stalno se poboljšava. Trenutno je najviše uzbuđenja oko Qi2, novog standarda za bežično punjenje koji se uvodi 2023.–2024. Qi2 je velika vijest jer je izravno temeljen na Appleovom MagSafe magnetskom sustavu punjenja ts2.tech, koji je sada prihvaćen kao industrijski standard. To znači da će bežični punjači imati prsten magneta koji telefon postavlja u savršen položaj. Nema više traženja “slatke točke” na podlozi – magneti osiguravaju da se vaš telefon svaki put pravilno postavi za optimalno punjenje ts2.tech. Apple je predstavio MagSafe na iPhoneima 2020., ali s Qi2, svi (uključujući Androide) mogu koristiti magnetsko poravnanje. Wireless Power Consortium je najavio Qi2 s podrškom do 15W (isto kao MagSafe) ts2.tech, a iPhone 15 krajem 2024. bio je prvi uređaj koji je službeno podržao Qi2 ts2.tech. Proizvođači dodatne opreme od Belkina do Ankera sada uvode Qi2-kompatibilne punjače koji će raditi na različitim markama telefona ts2.tech.

Zašto je to važno? Prvo, 15W bežično punjenje je prilično brzo (nije brzo kao žično, ali dovoljno da potpuno napuni telefon za nekoliko sati). Još važnije, Qi2 čini bežično punjenje pouzdanijim – nećete se probuditi s ispražnjenim telefonom jer je bio malo pomaknut na podlozi ts2.tech. Magneti čak omogućuju i nove dodatke (poput magnetskih baterijskih paketa koji se lijepe za vaš telefon, nosača za auto koji pune uređaj itd.) kroz različite ekosustave. Gledajući unaprijed, Qi2 otvara put za bežično punjenje veće snage. Zapravo, proširenje standarda koje se neformalno naziva “Qi2.2” već se testira kako bi se bežično punjenje podiglo na 25W ts2.tech. Jedna tvrtka je demonstrirala Qi2.2 power bank koji može bežično isporučiti 25W – što odgovara brzini Appleovog navodno nadolazećeg 25W MagSafe punjača za iPhone 16 ts2.tech. Dakle, možemo očekivati da će se brzine bežičnog punjenja postupno povećavati, potencijalno dosežući raspon od 30–50W u sljedećih nekoliko godina. Neki Android proizvođači, poput Xiaomija i OnePlusa, već su implementirali 50W ili 70W bežično punjenje na određenim modelima koristeći vlastitu vlasničku tehnologiju (često s postoljem za punjenje s ventilatorom). S Qi2 i dalje, takve brzine bi mogle postati standardizirane i šire dostupne.

Uz standardno bežično punjenje, mnogi telefoni sada podržavaju i obrnuto bežično punjenje (poznato i kao dijeljenje bežične energije) ts2.tech. Ova značajka omogućuje da vaš telefon sam postane bežični punjač za druge uređaje. Na primjer, možete staviti kućište za bežične slušalice ili pametni sat na stražnju stranu telefona kako biste ga napunili iz baterije telefona. Nije jako brzo (obično oko 5W) i nije posebno učinkovito, ali u nuždi je izuzetno praktično – praktički pretvara vašu veliku bateriju telefona u rezervni power bank za manje uređaje ts2.tech. Vodeći modeli Samsunga, Googlea i drugih to imaju već nekoliko generacija, a postoje i glasine da bi Apple mogao omogućiti ovu opciju u budućim iPhoneima (neki iPadi već mogu obrnuto puniti Apple Pencil ili druge dodatke) ts2.tech.

A onda postoji i ono zaista futurističko: bežično punjenje na daljinu – punjenje telefona bez ikakvog izravnog kontakta, čak i preko cijele sobe. Zvuči kao znanstvena fantastika, ali kompanije rade na tome. Xiaomi je 2021. predstavio koncept nazvan Mi Air Charge, koji koristi baznu stanicu za slanje milimetarskih valova koji mogu puniti uređaje na nekoliko metara udaljenosti ts2.tech. Ideja je da možete ući u prostoriju i vaš telefon se počinje puniti ambijentalno. Još jedan startup, Energous, već dugo govori o “WattUp” punjenju radio-frekvencijom za male uređaje. Od 2025. ove tehnologije su još uvijek eksperimentalne i suočavaju se s velikim izazovima: vrlo niska učinkovitost (zamislite slanje energije kroz zrak – puno se gubi kao toplina) i regulatorne/sigurnosne prepreke (nitko ne želi snažan radio-odašiljač koji prži drugu elektroniku ili predstavlja zdravstveni rizik) ts2.tech. Dakle, nemojte još očekivati da ćete se potpuno riješiti punjača. No činjenica da prototipi bežičnog punjenja na daljinu postoje znači da bi dugoročna budućnost mogla biti punjenje posvuda, nevidljivo – vaš telefon se lagano puni kad god ste blizu odašiljača, pa vam zapravo nikad ne “ponestane” baterije u svakodnevnoj upotrebi ts2.tech.

Za sada su praktična poboljšanja u punjenju: sve brže žično punjenje koje minimalizira vrijeme čekanja i praktičnije bežično punjenje koje postaje besprijekorno zahvaljujući magnetskom poravnanju. Zajedno, ove inovacije čine održavanje naših telefona napunjenima lakšim nego ikad. U sljedećih nekoliko godina, kombinacija solid-state ili silicijske baterije plus ultra-brzo punjenje možda će čak promijeniti naše navike – nećete brinuti o punjenju preko noći ili anksioznosti zbog baterije, jer će vas nekoliko minuta na punjaču (ili na podlozi) tu i tamo uvijek “dopuniti”.

Održivost i drugi život: Zelenije baterije i dulja upotreba

Kako baterije za pametne telefone postaju naprednije, paralelno se ulaže trud da postanu održivije i dugotrajnije – i zbog planeta i zbog nas samih. Moderne baterije sadrže mnogo egzotičnih materijala (litij, kobalt, nikal itd.), a vađenje i zbrinjavanje tih materijala ima ekološke i etičke posljedice. Budućnost baterijske tehnologije nije samo u performansama; radi se i o tome da bude zelenija i odgovornija.

Reciklirani materijali i etičko nabavljanje

Jedan veliki trend je korištenje recikliranih metala u baterijama kako bi se smanjila ovisnost o rudarenju. Kobalt je, na primjer, ključni sastojak u mnogim litij-ionskim katodama, ali rudarenje kobalta povezano je s neetičkim radnim praksama i štetom za okoliš. Kao odgovor, tvrtke poput Applea prelaze na reciklirane izvore. Apple je najavio da će do 2025. godine sve baterije dizajnirane od strane Applea koristiti 100% reciklirani kobalt ts2.tech. Ovo je značajna obveza, s obzirom na Appleovu veličinu – prisiljava opskrbni lanac za obnovljeni kobalt (iz starih baterija, industrijskog otpada itd.) da raste. Slično tome, i drugi proizvođači povećavaju udio recikliranog litija, nikla i bakra u svojim baterijama.

Vlade također poduzimaju mjere. Europska unija donijela je povijesnu regulativu o baterijama 2023. godine koja postavlja stroge ciljeve: do 2027. punjive baterije (poput onih u telefonima) moraju sadržavati najmanje 16% recikliranog kobalta i 6% recikliranog litija, među ostalim materijalima ts2.tech. Zakon također nalaže “putovnicu baterije” – digitalni zapis o materijalima i podrijetlu baterije – i zahtijeva od proizvođača da prikupe i recikliraju velik postotak baterija na kraju njihovog životnog vijeka ts2.tech. Ključno, EU će zahtijevati da prijenosna elektronika ima lako uklonjive baterije do 2027. godine ts2.tech. To znači da će proizvođači telefona morati dizajnirati baterije koje se mogu zamijeniti ili ukloniti s minimalnim naporom (nema više baterija koje su nepovratno zalijepljene). Cilj je olakšati zamjenu istrošene baterije (produžujući vijek trajanja telefona) i osigurati da se stare baterije mogu izvaditi i reciklirati umjesto da završe na odlagalištu otpada. Već sada vidimo blagi povratak dizajnerskim rješenjima poput trakica za izvlačenje i manje trajnih ljepila u nekim telefonima u iščekivanju ovih pravila.

Iz perspektive potrošača, uskoro bismo mogli vidjeti tehničke specifikacije telefona koje se hvale s “X% recikliranog materijala u bateriji” ili “100% bez kobalta.” Zapravo, neke su tvrtke prešle na alternativne kemije katoda poput litij-željezo-fosfata (LFP) koje ne koriste kobalt ni nikal (često u električnim vozilima, a sada i u nekim elektroničkim uređajima) kako bi ublažile probleme s nabavom. Održivost postaje prodajna točka: do 2030. možda ćete birati telefon ne samo prema specifikacijama, već i prema tome koliko je ekološki prihvatljiva njegova baterija ts2.tech.

Dulji vijek trajanja i druga upotreba

Produženje trajanja baterija ima dvostruku korist: dobro je za korisnike (ne morate tako često servisirati ili mijenjati bateriju) i dobro za okoliš (manje otpada). Razgovarali smo o tome kako softverske značajke poput optimiziranog/adaptivnog punjenja pomažu usporiti starenje baterije izbjegavanjem stresa od prepunjavanja. Značajke u iOS-u i Androidu koje zaustavljaju punjenje na 80% ili uče vaš raspored kako bi završile punjenje neposredno prije nego što se probudite mogu značajno očuvati zdravlje baterije tijekom godina ts2.tech ts2.tech. Slično tome, novi AI sustavi poput Google Adaptive Charging i Battery Health Assistant zapravo prilagođavaju napon punjenja kako baterija stari, produžujući joj vijek trajanja ts2.tech. Rezultat je da bi telefoni stari dvije godine trebali zadržati veći postotak svog izvornog kapaciteta nego prije. Tipična baterija pametnog telefona danas je ocijenjena na ~80% zdravlja nakon 500 punih ciklusa punjenja ts2.tech, ali uz ove mjere, korisnici prijavljuju da baterije ostaju iznad 90% zdravlja i nakon godinu ili dvije korištenja – što znači da iz baterije dobivate više ukupnog vijeka prije nego što primijetite degradaciju.

Unatoč svim naporima, kapacitet svake baterije će se na kraju smanjiti. Tradicionalno, to je značilo da uređaj postaje e-otpad ili plaćate zamjenu baterije. U budućnosti, lakša zamjenjivost (zahvaljujući EU pravilima) mogla bi omogućiti potrošačima da zamijene baterije u telefonima kao što mijenjamo bateriju u svjetiljci – produžujući korisni vijek uređaja za još nekoliko godina s novom baterijom. To ne samo da štedi novac (zamjena baterije je jeftinija od novog telefona) već i smanjuje količinu e-otpada.

Što je s samim starim baterijama? Sve više raste interes za davanjem “drugog života” starim baterijama. Čak i kada baterija mobitela više ne može pouzdano napajati mobitel (recimo da je pala na 70% izvornog kapaciteta), često još uvijek može držati naboj. Inovativni projekti ponovne upotrebe nastoje iskoristiti te umirovljene baterije u manje zahtjevnim primjenama. Na primjer, istraživači u Seulu primijetili su da ljudi obično odbacuju mobitele nakon 2–3 godine, dok baterije još uvijek imaju životni vijek od oko 5 godina thecivilengineer.org. Predložili su prenamjenu korištenih baterija iz mobitela kao spremišta energije za LED rasvjetu na solarni pogon u udaljenim područjima thecivilengineer.org. U prototipu, tri odbačene baterije pametnih telefona spojene su u paket od ~12 V za napajanje LED lampe od 5W nekoliko sati svake noći, punjene malim solarnim panelom thecivilengineer.org. Takav sustav mogao bi omogućiti jeftinu rasvjetu u zajednicama bez pristupa mreži, dok bi se ponovno koristile baterije koje bi inače završile kao otpad – dobitak za održivost i društvenu dobrobit.

U većem opsegu, koncept baterija s drugim životom već se primjenjuje na baterije električnih vozila (potrošene automobilske baterije koje se ponovno koriste za kućnu ili mrežnu pohranu energije). Za pametne telefone to je malo složenije (ćelije su male i pojedinačno nisu jako snažne), ali može se zamisliti kioske za recikliranje baterija ili programe gdje se stare baterije iz mobitela prikupljaju u velikim količinama radi recikliranja materijala ili spajanja u baterijske banke itd. I dalje postoje izazovi: testiranje i sortiranje korištenih ćelija zahtijeva puno rada, a nove baterije su postale toliko jeftine da rabljene ćelije često nisu konkurentne cijenom bluewaterbattery.com bluewaterbattery.com. Osim toga, baterije za mobitele dolaze u mnogo oblika i kapaciteta, što otežava standardizaciju. Ipak, kako rastu ekološki pritisci, mogli bismo vidjeti tvrtke koje se hvale kako obnavljaju i ponovno koriste baterije. Čak i dizajn za rastavljanje (koji olakšava vađenje baterija) može omogućiti i recikliranje i primjenu za drugi život, kako ističu stručnjaci za održivost bluewaterbattery.com.

Ukratko, budućnost baterija za pametne telefone nije samo u blještavoj novoj tehnologiji – radi se i o odgovornosti. Kroz korištenje recikliranih materijala, osiguravanje etičkih lanaca opskrbe, produljenje životnog vijeka baterija pametnijim upravljanjem i planiranjem što se događa kada baterija umre, industrija se kreće prema kružnijem modelu. Regulatori to potiču, a potrošači su sve svjesniji otiska svojih uređaja. Nada je da će za deset godina baterija vašeg telefona ne samo duže trajati s jednim punjenjem, već će i dulje trajati kroz svoj životni vijek, a kada završi, bit će ponovno iskorištena kao dio nove baterije ili proizvoda, umjesto da zagađuje odlagalište otpada.

Glavni proizvođači: planovi i glasine

Poticaj za bolje baterije uključuje gotovo svako veliko ime u tehnološkoj industriji. Svaki proizvođač pametnih telefona ima svoj pristup – neki se fokusiraju na oprezna poboljšanja, drugi na agresivne inovacije. Evo kako se glavni igrači snalaze u revoluciji baterija:

• Apple: Appleov pristup baterijama je konzervativan, ali usmjeren na korisnika. Umjesto da jure za ekstremnim specifikacijama, naglašavaju pouzdanost i dugovječnost. Na primjer, Apple je sporo uvodio vrlo brzo punjenje – iPhonei su tek nedavno povećali brzinu punjenja na oko 20–30W, što je daleko iza nekih Android konkurenata, a njihovo MagSafe bežično punjenje ograničeno je na 15W techxplore.com techxplore.com. To je dijelom namjerno: Apple daje prednost očuvanju zdravlja baterije i osiguravanju dosljednog iskustva. iOS ima snažno upravljanje baterijom (poput funkcije optimiziranog punjenja i praćenja zdravlja baterije), a Apple kalibrira svoje manje baterije tako da i dalje pružaju pristojno trajanje u stvarnom korištenju kroz optimizaciju hardvera i softvera. Ipak, Apple intenzivno ulaže u pozadini u baterijsku tehnologiju nove generacije. Izvještaji iz industrije sugeriraju da Apple ima tajnu internu grupu za istraživanje baterija. Zapravo, južnokorejski izvještaj (ET News) tvrdi da Apple razvija vlastite napredne dizajne baterija, s mogućim ciljem predstavljanja nečeg novog do otprilike 2025. godine techxplore.com. Ovo bi se moglo povezati s Appleovim širim projektima – posebno s glasinama o Apple automobilu, koji bi zahtijevao revolucionarnu baterijsku tehnologiju (solid-state? ultra-gusti paketi?) koja bi se mogla prenijeti i na iPhone i iPad. Apple je također lider u potezima u opskrbnom lancu za održivost (poput obećanja o recikliranom kobaltu) i bio je među prvima koji su implementirali značajke za usporavanje punjenja i očuvanje vijeka trajanja. Glasine kruže da Apple istražuje stacked battery tehnologiju (način slaganja ćelija baterije radi učinkovitijeg korištenja unutarnjeg prostora) za buduće iPhone uređaje, kao i moguću upotrebu LFP (željezo-fosfat) baterija u nekim uređajima kako bi se potpuno eliminirao kobalt. Iako Apple ne govori otvoreno o istraživanju i razvoju baterija, možemo očekivati da će usvojiti nove kemije čim se dokažu – moguće u partnerstvu s etabliranim dobavljačima baterija ili čak strateškim akvizicijama. A kada naprave iskorak u baterijama, vjerojatno će ga promovirati ne kroz tehnički žargon, već kroz korisničke prednosti (“traje X sati dulje”, “napuni se do 50% za Y minuta” itd.).
• Samsung: Samsung, kao proizvođač uređaja i s podružnicama poput Samsung SDI (proizvođač baterija), duboko je uključen u inovacije baterija. Nakon incidenta s baterijom na Galaxy Note7 2016. godine (koji je industriji dao teške lekcije o sigurnom pomicanju granica baterija), Samsung je udvostručio napore na sigurnosti i postupnim poboljšanjima. S jedne strane, Samsung telefoni nisu predvodnici u izuzetno brzom punjenju – najnoviji Galaxy flagship modeli pune se na 45W, što je skromno u usporedbi s kineskim konkurentima. To je vjerojatno oprezan izbor radi osiguranja dugovječnosti i sigurnosti. S druge strane, Samsung ulaže velika sredstva u tehnologiju nove generacije za proboj. Već godinama istražuju solid-state baterije i čak su otvorili pilot-proizvodnu liniju. Čini se da je Samsungova strategija: prvo primijeniti solid-state tehnologiju u manjim gadgetima, a zatim je proširiti. Izvršni direktor Samsungove komponente divizije potvrdio je da su prototipovi solid-state baterija za nosive uređaje u izradi, s ciljem predstavljanja oko 2025. godine ts2.tech. Plan (prema korejskim medijima) je solid-state baterija za pametni sat do 2025.–26., a ako sve prođe dobro, solid-state Galaxy telefon do ~2027 ts2.tech ts2.tech. Samsungov solid-state dizajn koristi sulfidni ili oksidni keramički elektrolit i nagovijestili su impresivnu energetsku gustoću i vijek trajanja u internim testovima. Također istražuju veću upotrebu silicijskih anoda u međuvremenu – moguće je da bi Galaxy S25 ili S26 tiho mogao uključiti silicij u bateriju kako bi se malo povećao kapacitet (da bi pratili rivale poput HONOR-a) ts2.tech. Samsung se također bavio grafenom – prije nekoliko godina kružila je glasina (čak i tweet industrijskog insajdera) da je Samsung planirao lansirati telefon s grafenskom baterijom do 2021. godine graphene-info.com. To se nije dogodilo, što pokazuje da grafen još nije bio spreman za masovnu upotrebu. No, Samsung i dalje posjeduje patente na tehnologiju grafenskih baterija i mogao bi nas iznenaditi ako dođe do proboja. Što se tiče održivosti, Samsung ima inicijative za smanjenje kobalta u baterijama (prelazak na veći udio nikla) i svjestan je nadolazećih EU pravila o recikliranju ts2.tech. Sve u svemu, Samsungova javna strategija sugerira postupna poboljšanja sada (bolja izdržljivost, nešto brže punjenje, možda malo veće baterije sa svakom generacijom) i veliki iskorak kasnije (solid-state).
• Xiaomi, Oppo i kineska avangarda: Kineski proizvođači pametnih telefona najagresivniji su u usvajanju baterijskih tehnologija. Xiaomi posebno često prikazuje tehnološke demonstracije koje privlače pažnju – od ranije spomenutog punjenja od 200W/300W do njihovog rada na čvrstom elektrolitu. Xiaomi je zapravo demonstrirao prototip baterije s čvrstim elektrolitom 2023. godine (u prototipu Xiaomi 13 s kapacitetom od 6.000 mAh) notebookcheck.net, čime se pozicionirao kao lider u usvajanju novih kemija. Xiaomi filozofija obično je “najavi rano, često ponavljaj.” Iako taj telefon s čvrstim elektrolitom i 6.000 mAh nije komercijalan, to pokazuje Xiaomi namjeru da bude među prvima s pravim uređajem s čvrstim elektrolitom na tržištu. Xiaomi je također vrlo optimističan oko brzog punjenja – njihovi telefoni s punjenjem od 120W i 210W (poput varijanti Redmi Note serije) bili su među najbržima na tržištu pri lansiranju, a stalno pomiču granice. Oppo (i njegov podbrend OnePlus) također su bili pioniri superbrzog punjenja (VOOC/Warp Charge) i čak bežičnog punjenja velike snage (Oppo-ov 65W AirVOOC). Ove tvrtke uglavnom koriste relativno konvencionalne baterije, ali briljiraju inženjeringom – npr. dizajnom s dvije ćelije, specijaliziranim pumpama za punjenje, pa čak i elektrodama s dodatkom grafena radi postizanja brzine. Također su često prvi u usvajanju stvari poput anoda od silicija – kao što je spomenuto, Xiaomi i Vivo flagship linije krajem 2023./2024. prihvatile su silicijske baterije kineskih dobavljača. Što se tiče planova razvoja: očekujte da će Xiaomi i Oppo nastaviti nadmašivati jedan drugoga u brzini punjenja (možda ćemo vidjeti komercijalno punjenje od 300W za godinu-dvije ako se riješi problem zagrijavanja). Također bi mogli izbaciti ograničenu seriju telefona s novom kemijom baterije (Xiaomi bi mogao napraviti malu seriju “solid-state edition” telefona oko 2025.–26. ako njihovi prototipovi nastave napredovati). Jedan nepoznati faktor je Huawei – unatoč izazovima s opskrbom čipovima, Huawei ima bogat odjel za istraživanje i razvoj i najavljivao je grafen i druge napretke u baterijama (koristili su grafenski film za odvođenje topline u telefonima iz 2016. i jednom su nagovijestili grafenske baterije, iako to nije zaživjelo). Ako se Huawei ponovno fokusira na baterijsku tehnologiju, mogli bi iznenaditi industriju nečim novim. U svakom slučaju, kineski proizvođači tretiraju baterije i punjenje kao ključne razlike – način da se istaknu na pretrpanom tržištu techxplore.com. Ova konkurencija koristi potrošačima diljem svijeta, jer kad jedna tvrtka dokaže da je neka tehnologija sigurna i popularna (npr. punjenje za 15 minuta), ostali osjećaju pritisak da to dostignu.
• Ostali (Google, OnePlus, itd.): Googleovi Pixel telefoni uglavnom su slijedili konzervativan put poput Applea – umjerene veličine baterija, bez ludih brzina punjenja (Pixel 7 je imao punjenje od ~20W). Čini se da je Google više fokusiran na softverske optimizacije (Adaptive Battery značajke koje uče vaše navike korištenja kako bi produžile trajanje, itd.) nego na samu baterijsku hardversku snagu. Ipak, Google je uveo ekstremne načine štednje baterije i slične opcije, oslanjajući se na AI za produljenje korištenja umjesto povećanja kapaciteta. OnePlus, kao što je spomenuto, pod okriljem je Oppo-a i predvodi u brzom punjenju (OnePlus 10T imao je punjenje od 150W, OnePlus 11 podržava 100W, itd.). Priča se da OnePlus donosi telefon u SAD s silicij anoda baterijom (što bi mogao biti OnePlus 12 ili 13), jer su trenutno većina telefona sa silicij baterijama dostupni samo u Kini androidauthority.com.

U sažetku, planovi svakog proizvođača odražavaju ravnotežu između rizika i inovacija. Apple i Google biraju oprez i dugoročno korisničko iskustvo, Samsung ulaže u dugoročna otkrića dok usavršava postojeću tehnologiju, a tvrtke poput Xiaomija, Oppo-a, Vivo-a i HONOR-a prednjače s trenutnim inovacijama. Konkurencija na području baterija je žestoka, a to je dobra vijest za nas. To znači da svaka nova generacija telefona donosi opipljiva poboljšanja – bilo da se radi o telefonu koji se puni dvostruko brže, traje nekoliko sati dulje ili se jednostavno ne degradira tako brzo nakon godinu dana korištenja ts2.tech ts2.tech. Kako je jedan industrijski stručnjak primijetio, imati bolju bateriju sada je ključan način za istaknuti se u moru sličnih specifikacija techxplore.com – pa su proizvođači vrlo motivirani donijeti stvarna poboljšanja.

Izazovi i budući pogled

Uz sve ove uzbudljive novosti, važno je imati realna očekivanja. Baterije su zahtjevne – uključuju složenu kemiju i znanost o materijalima, a napredak često dolazi sporije nego što to hype predviđa. Gledajući u budućnost, postoje ključni izazovi i ograničenja koje treba priznati:

• Hype vs Stvarnost: Vremenski okviri: Vidjeli smo kako su optimistična predviđanja dolazila i prolazila. Na primjer, govorilo se da će grafenske baterije biti u Samsungovim telefonima do 2020. graphene-info.com – sada je 2025., a još ih nema. Čvrste baterije (solid-state) nazivane su “svetim gralom” koji bi se mogao koristiti već sredinom 2020-ih, ali sada izgleda da će to biti najranije krajem 2020-ih za telefone. Pouka: proboji trebaju vremena da postanu komercijalni. Rezultati iz laboratorija ne prenose se uvijek lako u masovnu proizvodnju – povećanje razmjera može otkriti nove probleme. Dakle, iako je plan za sljedeće desetljeće pun obećanja, trebali bismo očekivati postupna poboljšanja (povećanja od 10–30%, korak po korak) umjesto jednog iznenadnog 10× skoka u vašem sljedećem telefonu.
• Proizvodnja i trošak: Mnoge nove tehnologije su skupe ili ih je teško proizvesti. Proizvodnja čvrstih baterija, kao što je navedeno, danas košta višestruko više od Li-ion baterija ts2.tech. Grafenski materijali su skupi i teško ih je ravnomjerno integrirati usa-graphene.com. Čak su i silicijevi anodi, koji su sada komercijalni, zahtijevali nove tvorničke procese za implementaciju. Često su potrebne godine da se smanji cijena i poveća prinos nove baterijske tehnologije. Sjetite se koliko je dugo trebalo da Li-ion postane jeftin – desetljeća usavršavanja i ekonomije razmjera. Isto će vrijediti i za čvrste ili Li-S baterije: početni uređaji mogli bi imati premium cijenu ili biti dostupni u ograničenim količinama. Dobra vijest je da su potrošačka elektronika ogromno tržište, a kako i električna vozila usvajaju ove tehnologije, razmjer će se povećati i troškovi će padati. No, u skorije vrijeme, očekujte da će prvi telefon s čvrstom baterijom (na primjer) biti prilično skup ili teško dostupan.
• Dugovječnost i degradacija: Svaka nova kemija mora dokazati da može trajati. Nema koristi od super baterije velikog kapaciteta ako značajno gubi kapacitet nakon 100 ciklusa. Li-sumpor je glavni primjer – nevjerojatna gustoća energije, ali povijesno vrlo loš vijek trajanja ciklusa ts2.tech. Istraživači se bave tim problemima (npr. dodaci za sprječavanje “sulfur shuttle” efekta, zaštitni premazi u čvrstim ćelijama za sprječavanje stvaranja dendrita). Neki napredak je ohrabrujući – npr. QuantumScape je izvijestio o čvrstim ćelijama koje su zadržale preko 80% kapaciteta nakon 800 ciklusa, a taj broj se stalno poboljšava. Ipak, svaka nova baterija u telefonu bit će pod povećalom zbog načina na koji podnosi 2–3 godine svakodnevnog punjenja. Proizvođači će vjerojatno biti oprezni kako bi osigurali da nove baterije barem zadovolje standard od ~500 ciklusa = 80% kapaciteta koji potrošači očekuju ts2.tech. Drugi aspekt dugovječnosti je utjecaj brzog punjenja: ubrizgavanje 200W u bateriju više puta može ubrzati trošenje ako se ne upravlja pažljivo. Zato je softver toliko važan u kontroli krivulja punjenja kako bi se smanjila šteta. Kao potrošači, možda ćemo također morati prilagoditi navike (na primjer, koristiti brzo punjenje samo kad je potrebno, a sporije punjenje preko noći radi očuvanja zdravlja – neki telefoni to omogućuju).
• Sigurnost: Ne smijemo zaboraviti sigurnost. Što je baterija gušća energijom, to je više energije upakirano u mali prostor – što može biti katastrofalno ako se nekontrolirano oslobodi (požar/eksplozija). Incidenti poput Note7 pokazali su kako i mala greška može uzrokovati velike probleme. Nove kemije imaju svoje sigurnosne profile: Čvrsto stanje se smatra sigurnijim (nezapaljivo), ali ako koriste litijev metal, postoji rizik od toplinskog bijega ako se zloupotrijebi. Grafenski dodaci mogu poboljšati hlađenje, ali baterija i dalje pohranjuje puno energije koja može izazvati kratki spoj. Proizvođači će rigorozno testirati nove baterije drobljenjem, bušenjem, zagrijavanjem itd., kako bi osigurali da zadovoljavaju standarde. Očekujte da će sve više telefona imati višeslojne sigurnosne mjere (senzori temperature, fizički prekidi, ventilacijski otvori za pritisak) dok eksperimentiraju s ćelijama veće energije ts2.tech ts2.tech. Regulatori će također pomno pratiti – standardi certifikacije mogli bi se razvijati za nove vrste baterija. Idealna situacija je da tehnologije poput čvrstog stanja, koje inherentno smanjuju rizik od požara, postanu uobičajene, čineći naše uređaje sigurnijima općenito. Do tada, svaka tvrtka koja uvodi novu bateriju vjerojatno će to učiniti vrlo oprezno (vjerojatno prvo u jednom modelu, kako bi pratila performanse u stvarnom svijetu).
• Kompromisi u dizajnu: Neki napreci mogu zahtijevati promjene u dizajnu. Baterija u čvrstom stanju možda još uvijek nije toliko fleksibilna ili tanka kao trenutni litij-polimer paketi, što bi u početku moglo utjecati na oblik uređaja. Veći kapacitet često znači i težu bateriju; proizvođači telefona tada moraju balansirati raspodjelu težine. Ako se zbog regulative vrate baterije koje korisnik može sam zamijeniti, to bi moglo zahtijevati kompromise u dizajnu (npr. ako baterija nije zapečaćena, možda će se žrtvovati tanak profil ili vodootpornost, osim ako pametno inženjerstvo ne pronađe rješenje). Možda ćemo svjedočiti povratku nešto debljih telefona ili modularnih dizajna kako bi se prilagodili tim promjenama. S druge strane, ako se gustoća energije udvostruči, možda bi telefoni mogli postati tanji ili uključivati druge značajke umjesto samo produljenja trajanja baterije. To je stalna igra balansiranja između dizajna, trajanja baterije i funkcionalnosti.
• Utjecaj na okoliš: Iako težimo zelenijoj tehnologiji, i ovdje postoje izazovi. Ako nove baterije koriste manje kobalta, ali više nečeg drugog, moramo osigurati da se ti materijali nabavljaju odgovorno. Procesi recikliranja moraju pratiti nove kemijske sastave – primjerice, recikliranje baterije u čvrstom stanju može biti drugačije od recikliranja Li-ion baterije. Industrija će morati razviti metode recikliranja za baterije bogate silicijem ili sumporom ako one postanu popularne. EU regulativa o baterijama dobar je poticaj u tom smjeru, a vjerojatno ćemo vidjeti i veći fokus na dizajn za recikliranje (poput lakšeg vađenja ćelija). Drugi izazov je potrošnja energije u proizvodnji – neki od ovih materijala (poput proizvodnje grafena ili visokopročišćenih silicijevih nanoniti) mogu biti energetski zahtjevni, što može umanjiti ekološke koristi ako se ne koristi čista energija.

Unatoč tim izazovima, stručnjaci ostaju optimistični da smo na dobrom putu naprijed. Ben Wood, glavni istraživač u CCS Insightu, istaknuo je da rekordne količine novca ulaze u tehnologiju baterija i da je doista “uzbudljivo vrijeme za baterije” – napredak se događa na više frontova istovremeno techxplore.com. No, također je upozorio da je prava revolucija (poput telefona koji traje dva tjedna intenzivne upotrebe na jednom punjenju) još uvijek daleka perspektiva s “godinama i godinama” rada pred nama techxplore.com. Postizat će se postupna poboljšanja: 20% više ovdje, 30% brže punjenje ondje, 5× dulji vijek trajanja negdje drugdje – i sve to zajedno će se osjećati kao revolucija, čak i ako se ne pojavi neka čarobna baterija preko noći.

Za potrošače, budućnost baterija za pametne telefone izgleda svijetlo. U sljedećih nekoliko godina možete očekivati: univerzalno brže punjenje (dani agonije zbog sporog punjenja su prošlost), nešto duže trajanje baterije sa svakom generacijom (zahvaljujući većoj gustoći i učinkovitosti), te baterije koje traju veći dio svog životnog vijeka prije nego što ih treba zamijeniti (zahvaljujući adaptivnom punjenju i materijalima koji sporije degradiraju). Također ćemo vidjeti veći naglasak na tome koliko je baterija “zelena” – mogli biste čuti o recikliranom sadržaju ili koliko je lako zamijeniti bateriju. I možda do kraja ovog desetljeća, prvi telefoni s baterijama u čvrstom stanju ili drugim baterijama nove generacije stići će na tržište, dajući nam uvid u zaista novo doba baterijske tehnologije.

Zaključno, skromna baterija mobitela prolazi kroz svoju najveću transformaciju u posljednjih nekoliko desetljeća. Napuni za nekoliko minuta, traje danima možda zvuči kao slogan, ali zahvaljujući ovim inovacijama to je sve više dostižno. Od silicijskih anoda koje već povećavaju današnje kapacitete, do tehnologija čvrstog elektrolita i grafena na horizontu, te brzina punjenja koje su prije nekoliko godina izgledale nemoguće – svi ti napretci se spajaju kako bi redefinirali naš svakodnevni odnos s uređajima. Sljedeći put kad priključite svoj mobitel, razmislite o tome da za nekoliko godina “priključivanje” možda više neće biti potrebno – a briga o trajanju baterije mogla bi postati zastarjeli problem. Budućnost baterija za pametne telefone nije samo u većim brojkama – radi se o temeljno boljem iskustvu: više slobode, više praktičnosti i čišćoj savjesti u vezi tehnologije u našem džepu. A ta budućnost nam se brzo približava.

Izvori: ts2.tech ts2.tech androidauthority.com notebookcheck.net ts2.tech techxplore.com ts2.tech thecivilengineer.org techxplore.com i drugi kako je navedeno gore.