Ładowanie w kilka minut, działanie przez dni: Przyszłość baterii smartfonów ujawniona

Niektóre nowe telefony mogą się naładować od 0 do 100% w mniej niż 10 minut dzięki technologii ultraszybkiego ładowania 200W+ ts2.tech.
Nowa generacja standardu bezprzewodowego ładowania Qi2 wykorzystuje magnesy do idealnego ustawienia i obsługuje 15W (z 25W na horyzoncie), kończąc erę budzenia się z nieprawidłowo ustawioną ładowarką ts2.tech ts2.tech.
Baterie na bazie krzemu są już w komercyjnych telefonach, oferując ~10–20% większą pojemność przy tym samym rozmiarze – na przykład chińska edycja HONOR Magic5 Pro mieści baterię 5 450 mAh w porównaniu do 5 100 mAh w modelu globalnym dzięki zastosowaniu anody z krzemu i węgla androidauthority.com.
Baterie ze stałym elektrolitem obiecują ~20–30% większą pojemność i większe bezpieczeństwo dzięki zastosowaniu stałych elektrolitów. Prototyp Xiaomi miał ogniwo stałe 6 000 mAh (33% więcej pojemności w tej samej przestrzeni) notebookcheck.net, a Samsung planuje pierwsze smartfony ze stałym elektrolitem na 2027 rok techxplore.com.
Baterie wzbogacone grafenem mogą umożliwić błyskawiczne ładowanie i większą gęstość energii (testy laboratoryjne pokazują do 5× szybsze ładowanie niż standardowe Li-ion) ts2.tech, choć żaden popularny telefon nie ma jeszcze prawdziwej „baterii grafenowej” ts2.tech.
Główne marki mają różne strategie: Apple stawia na długowieczność i po cichu rozwija własną technologię baterii na około 2025 rok techxplore.com; Samsung inwestuje w duże zakłady, takie jak badania i rozwój baterii półprzewodnikowych techxplore.com; chińscy producenci, tacy jak Xiaomi i Oppo, wyprzedzają konkurencję, wprowadzając szybkie ładowanie i nowe materiały, które przyciągają uwagę mediów ts2.tech.
Zielone baterie stają się coraz ważniejsze. Nowe przepisy UE będą wymagać zawartości materiałów z recyklingu (np. 16% kobaltu) oraz baterii możliwych do samodzielnego wyjęcia przez użytkownika do 2027 roku ts2.tech. Apple zobowiązało się do używania w swoich bateriach w 100% kobaltu z recyklingu do 2025 roku ts2.tech, aby uczynić je bardziej etycznymi i zrównoważonymi.
Stare baterie mogą otrzymać „drugie życie” – naukowcy wykorzystali zużyte ogniwa telefonów jako lampy LED zasilane energią słoneczną dla społeczności poza siecią thecivilengineer.org, wykorzystując ich pozostałą pojemność i ograniczając ilość elektrośmieci thecivilengineer.org.
Analitycy są podekscytowani, ale realistyczni: „Na technologię baterii wydaje się obecnie więcej pieniędzy niż kiedykolwiek… to naprawdę ekscytujący czas dla baterii”, zauważa jeden z ekspertów, jednak telefon, który wytrzyma dwa tygodnie na jednym ładowaniu, jest wciąż „oddalony o lata i lata” techxplore.com.

Wprowadzenie: Nowa era przełomów w bateriach

Czas pracy baterii smartfona od dawna jest problemem – wszyscy znamy niepokój związany z rozładowującym się telefonem. Ale nadchodzą wielkie zmiany, które mogą sprawić, że lęk przed ładowaniem odejdzie w przeszłość. W 2025 roku stoimy u progu rewolucji baterii: telefony ładujące się w kilka minut, baterie, które wytrzymują dłużej i starzeją się wolniej, oraz bardziej ekologiczne technologie, które czynią nasze urządzenia bardziej zrównoważonymi. Zarówno giganci technologiczni, jak i startupy inwestują ogromne środki w rozwiązanie problemu baterii, a efekty wreszcie zaczynają być widoczne.

Niedawno typowy telefon ładował się ponad 2 godziny i wytrzymywał ledwie jeden dzień ts2.tech. Dziś flagowe urządzenia rutynowo mają baterie o pojemności 4 000–5 000 mAh (w porównaniu do ~2 500 mAh dekadę temu) i wykorzystują wydajne układy, by zapewnić całodzienną pracę. Jednak samo zwiększanie pojemności przynosi coraz mniejsze korzyści ts2.tech. Nowe podejście branży jest dwutorowe: innowacje w samej baterii (z nowymi materiałami, takimi jak krzem, stałe elektrolity i inne) oraz innowacje w sposobie ładowania i użytkowania (szybsze ładowanie, zasilanie bezprzewodowe i inteligentniejsze zarządzanie baterią). Poniższy raport zagłębia się w najnowsze osiągnięcia, które ukształtują przyszłość baterii do smartfonów – od przełomowych chemii, przez innowacje w ładowaniu, działania na rzecz zrównoważonego rozwoju, plany producentów, po wyzwania, które jeszcze przed nami.

Przełomowe technologie baterii: ogniwa stałe, grafen, anody krzemowe i nie tylko

Naukowcy zajmujący się bateriami intensywnie pracują nad przeprojektowaniem klasycznej baterii litowo-jonowej. Oto najbardziej obiecujące nowe technologie baterii, które będą zasilać nasze przyszłe telefony:

Anody krzemowe: więcej energii w tej samej obudowie

Większość baterii litowo-jonowych wykorzystuje anodę grafitową (węglową), ale zastąpienie części tego grafitu krzemem może znacząco zwiększyć pojemność. Krzem może magazynować około dziesięć razy więcej jonów litu niż grafit, co oznacza więcej energii w tej samej objętości. Haczyk? Czysty krzem mocno pęcznieje i kurczy się podczas ładowania, przez co bateria szybko się degraduje. Rozwiązaniem okazało się stosowanie anod kompozytowych krzemowo-węglowych – mieszanie krzemu z węglem lub projektowanie porowatych struktur, by kontrolować rozszerzanie się mid-east.info.

Po latach badań

baterie z dodatkiem krzemu w końcu pojawiły się w smartfonach. W 2023 roku HONOR wprowadził na rynek w Chinach model Magic5 Pro z baterią „krzemowo-węglową” o pojemności 5450 mAh, podczas gdy model globalny korzystał ze standardowej baterii 5100 mAh – to około 12% wzrostu pojemności przy tej samej fizycznej wielkości androidauthority.com. Od tego czasu OnePlus, Xiaomi i vivo zastosowały baterie z anodą krzemową w modelach premium androidauthority.com. OnePlus twierdzi, że model Ace 3 Pro oferuje o 22% większą pojemność przy danym rozmiarze w porównaniu do zeszłorocznego modelu, dzięki baterii krzemowej 6100 mAh androidauthority.com. Składane telefony, które wymagają cienkich baterii, również na tym skorzystały: ultracienki składany HONOR Magic V2 zmieścił baterię krzemową 5000 mAh o grubości zaledwie 9,9 mm, a vivo X Fold 3 Pro wykorzystuje ogniwa krzemowe o pojemności 5700 mAh w obudowie o grubości 11 mm androidauthority.com.

W praktyce baterie z anodą krzemową oznaczają dłuższy czas pracy bez powiększania telefonu. Ta technologia ma szansę stać się powszechna poza Chinami. Apple, Samsung i Google jeszcze nie wypuściły telefonów z bateriami krzemowymi (stan na 2025 rok), ale eksperci spodziewają się szybkiej popularyzacji, gdy korzyści staną się oczywiste androidauthority.com. Nadchodzi era baterii powyżej 5000 mAh w kompaktowych telefonach – bez zwiększania ich gabarytów. Jedynymi wadami są nieco wyższy koszt produkcji oraz konieczność inżynieryjnego zapewnienia trwałości (rozwiązanie problemu puchnięcia), ale producenci tacy jak HONOR udowodnili, że jest to możliwe, stosując specjalne mieszanki i spoiwa stabilizujące anodę mid-east.info mid-east.info.

Baterie ze stałym elektrolitem: bezpieczniejsze i bardziej pojemne ogniwa

Być może najbardziej rozreklamowaną technologią baterii nowej generacji jest bateria ze stałym elektrolitem. Jak sama nazwa wskazuje, te baterie zastępują ciekły elektrolit (łatwopalną ciecz w obecnych ogniwach litowo-jonowych) stałym materiałem, takim jak ceramika lub stały polimer ts2.tech. Często używają również anodę z metalu litowego zamiast grafitu, co pozwala zgromadzić znacznie więcej energii. Obietnice są ogromne: wyższa gęstość energii (więcej pojemności przy tym samym rozmiarze), szybsze ładowanie oraz koniec pożarów baterii (stałe elektrolity nie są łatwopalne) ts2.tech ts2.tech.Prototypy w stanie stałym były „tuż za rogiem” od lat, ale ostatnie kamienie milowe sugerują, że w końcu zbliżają się do rzeczywistości ts2.tech. W szczególności, w 2023 roku Xiaomi ogłosiło, że zbudowało działający prototyp telefonu z baterią w stanie stałym: zmodyfikowany Xiaomi 13 został wyposażony w ogniwo w stanie stałym o pojemności 6000 mAh w tej samej przestrzeni, w której normalnie mieści się bateria 4500 mAh ts2.tech. Ten 33% wzrost pojemności wiązał się z poprawą bezpieczeństwa – Xiaomi poinformowało o braku ryzyka zwarcia wewnętrznego nawet po przebiciu oraz o lepszej wydajności w niskich temperaturach notebookcheck.net. To ogromny dowód na to, że technologia w stanie stałym może działać w formacie telefonu ts2.tech. Podobnie, Samsung intensywnie inwestuje w badania i rozwój baterii w stanie stałym i planuje wdrożyć baterie w stanie stałym w małych urządzeniach (takich jak smartwatche) do 2025–26 roku, a w smartfonach około 2027 roku ts2.tech ts2.tech. W całej branży rok 2027 zapowiada się jako przełomowy – producenci samochodów, tacy jak Toyota i BMW, również celują w lata 2027–2028 z pierwszymi samochodami elektrycznymi z bateriami w stanie stałym, co napędza duże inwestycje i postęp, który może przenieść się także na telefony ts2.tech.

Czego mogą oczekiwać konsumenci? Wczesne baterie ze stałym elektrolitem mogą zapewnić około 20–30% większą pojemność niż ogniwa litowo-jonowe o równoważnych rozmiarach ts2.tech. Może to oznaczać, że telefon, który zwykle działa jeden dzień, mógłby działać około 1,3 dnia – to nie cud z dnia na dzień, ale zauważalna poprawa ts2.tech. Co ważniejsze, wzrośnie bezpieczeństwo: bez ciekłych elektrolitów ryzyko pożarów lub eksplozji drastycznie spada. Przyszłe projekty telefonów mogą być też bardziej kreatywne, ponieważ producenci nie będą potrzebować tak masywnej osłony dla bezpieczeństwa baterii ts2.tech. Możemy także zobaczyć szybsze ładowanie – stałe elektrolity mogą potencjalnie obsługiwać wyższy prąd przy mniejszym nagrzewaniu, co oznacza, że prędkości ładowania mogą jeszcze wzrosnąć bez przegrzewania baterii ts2.tech ts2.tech.

Jednak technologia ze stałym elektrolitem stoi przed poważnymi wyzwaniami zanim trafi do naszych telefonów. Produkcja tych baterii na dużą skalę jest trudna – wytwarzanie ultracienkich, bezbłędnych warstw stałego elektrolitu i zapobieganie powstawaniu drobnych dendrytów litu to ciągła walka. Obecne prototypy są także bardzo drogie. W 2025 roku szacowane koszty produkcji ogniw ze stałym elektrolitem wynoszą około 800–1000 dolarów za kWh, czyli 2–3 razy więcej niż w przypadku masowo produkowanych baterii litowo-jonowych ts2.tech. Ten koszt będzie musiał znacznie spaść. Kolejną kwestią jest trwałość: niektóre wczesne SSB degradowały się szybciej niż litowo-jonowe, choć nowsze konstrukcje (jak ta od Volkswagena) deklarują ponad 1000 cykli z zachowaniem 95% pojemności ts2.tech. Panuje zgoda, że najpierw zobaczymy limitowane edycje lub telefony z wyższej półki z bateriami ze stałym elektrolitem pod koniec lat 2020. ts2.tech, a szersza adopcja nastąpi w latach 30. XXI wieku, gdy technologia dojrzeje i koszty spadną. Krótko mówiąc, baterie ze stałym elektrolitem nadchodzą i mogą być przełomem – ale pojawią się stopniowo, a nie od razu.

Baterie grafenowe: szum czy kolejna wielka rzecz?

Grafen – szeroko wychwalany „cudowny materiał” – od ponad dekady jest przedstawiany jako klucz do super-baterii. Grafen to arkusz węgla o grubości jednego atomu, ułożony w strukturze plastra miodu. Jest niezwykle wytrzymały, lekki i doskonale przewodzi prąd. Marzenie o baterii grafenowej to w zasadzie bateria, która wykorzystuje materiały na bazie grafenu w swoich elektrodach (a potencjalnie także jako dodatek do elektrolitu), aby osiągnąć skokowy wzrost wydajności.

Na czym polega szum? Elektrody wzbogacone grafenem mogłyby umożliwić znacznie szybsze ładowanie i większą pojemność niż dzisiejsze baterie. W rzeczywistości testy laboratoryjne i prototypy wykazały, że dodanie grafenu może umożliwić ładowanie nawet 5 razy szybciej niż standardowe ogniwa litowo-jonowe ts2.tech. Wyobraź sobie ładowanie telefonu niemal do pełna w zaledwie kilka minut – grafen może to umożliwić. Grafen doskonale przewodzi także ciepło, więc baterie pracują chłodniej i bezpieczniej, a ponadto nie są podatne na rodzaj pożarów termicznych, które mogą nękać baterie litowe usa-graphene.com. Wytrzymałość i elastyczność tego materiału otwierają nawet drzwi do przyszłych elastycznych baterii lub ultralekkich ogniw usa-graphene.com. Na papierze grafen brzmi jak cud: jeden z raportów wskazał, że baterie wzbogacone grafenem mogą potencjalnie osiągnąć 5× większą gęstość energii niż Li-ion usa-graphene.com, co byłoby rewolucyjne – mogłoby to oznaczać baterię w telefonie wystarczającą na tydzień.

Teraz czas na konfrontację z rzeczywistością: na rok 2025 nie mamy jeszcze czysto grafenowej baterii w telefonie, która spełniałaby wszystkie te oczekiwania. Wiele tak zwanych „baterii grafenowych” to w zasadzie tradycyjne ogniwa litowo-jonowe, które wykorzystują odrobinę grafenu w elektrodzie kompozytowej lub jako powłokę ts2.tech. To rzeczywiście poprawia wydajność – na przykład grafen jest już stosowany w niektórych elektrodach baterii, aby zwiększyć przewodność i przyspieszyć ładowanie. Na rynku są dostępne powerbanki z domieszką grafenu, które ładują się szybciej i mniej się nagrzewają niż zwykłe baterie, dzięki odrobinie grafenowego pyłu. Jednak święty Graal baterii grafenowej – taki, który całkowicie zastępuje grafit lub wykorzystuje katodę z grafenu, aby uzyskać 5× większą pojemność – wciąż jest w fazie rozwoju. Firmy takie jak Samsung, Huawei i kilka startupów zainwestowały ogromne środki w badania i rozwój grafenu usa-graphene.com usa-graphene.com. Samsung w 2017 roku ogłosił dodatek „graphene ball”, który może pięciokrotnie zwiększyć szybkość ładowania usa-graphene.com, a chiński producent samochodów elektrycznych GAC zaczął stosować baterię z dodatkiem grafenu w samochodach w 2021 roku usa-graphene.com.

Wyzwania są znaczące. Produkcja wysokiej jakości grafenu na dużą skalę jest kosztowna – synteza bezdefektowego, jednowarstwowego grafenu w dużych ilościach to niełatwe zadanie, a obecnie znacznie podnosi koszty (według jednego szacunku grafen o wysokiej czystości kosztuje ponad 1000 dolarów za kilogram) usa-graphene.com. Istnieje też pewne zamieszanie terminologiczne – co kwalifikuje się jako „bateria grafenowa”? Użycie powłoki grafenowej to nie to samo, co pełny elektrod grafenowy, a niektórzy eksperci ostrzegają, że terminy marketingowe mogą nadmiernie rozbudzać oczekiwania usa-graphene.com. Wczesne prototypy nie wykazały jeszcze obiecywanego 5-krotnego wzrostu pojemności; niektóre miały wręcz niższą pojemność niż równoważne ogniwa Li-ion usa-graphene.com, co pokazuje, że wciąż uczymy się, jak najlepiej wykorzystać grafen w bateriach. Skalowanie produkcji to kolejna przeszkoda – czym innym jest stworzenie kilku prototypów w formie ogniw guzikowych, a czym innym masowa produkcja tysięcy ogniw wielkości smartfona z jednolitą strukturą grafenową usa-graphene.com.

Kiedy więc możemy zobaczyć prawdziwą baterię grafenową w telefonie? Być może w ciągu najbliższych kilku lat, przynajmniej w ograniczonej formie. Branżowi obserwatorzy spekulują, że pod koniec lat 2020. jakaś firma może ogłosić „superbaterię grafenową” dla swojego flagowego telefonu – choć prawdopodobnie pojawi się dopisek wyjaśniający, że to bateria litowa z komponentami ulepszonymi grafenem ts2.tech. Bardziej prawdopodobne jest stopniowe wprowadzanie grafenu: najpierw poprawa szybkiego ładowania i zarządzania ciepłem w bateriach (co już dzieje się w niszowych produktach), a następnie stopniowe zwiększanie pojemności. Warto obserwować startupy takie jak Graphene Manufacturing Group (GMG) (pracujący nad bateriami grafenowo-aluminiowymi) i Lyten (rozwijający katody grafenowe dla armii USA) usa-graphene.com, a także gigantów branży baterii, takich jak Samsung i LG Chem – wszyscy intensywnie prowadzą badania nad grafenem. Jeśli ich przełomy się sprawdzą, Twój smartfon w 2030 roku może ładować się w kilka sekund i pozostawać chłodny jak ogórek. Na razie jednak warto ostudzić entuzjazm: grafen pomaga, ale jeszcze nie jest magiczną różdżką.

Litowo-siarkowe i inne nieprzewidywalne chemie

Poza krzemem, stanem stałym i grafenem, badanych jest wiele innych chemii baterii – każda z kuszącymi korzyściami, jeśli uda się wyeliminować ich wady:

Litowo-siarkowe (Li-S): Ta technologia wykorzystuje siarkę w katodzie zamiast metali ciężkich (takich jak kobalt czy nikiel) obecnych w katodach litowo-jonowych. Siarka jest tania i powszechnie dostępna, a baterie Li-S są znacznie lżejsze i potencjalnie o wyższej pojemności niż litowo-jonowe. Ogniwo litowo-siarkowe może teoretycznie zgromadzić znacznie więcej energii w przeliczeniu na wagę – wyobraź sobie baterię do telefonu o połowie wagi lub podwójnej energii. Główną wadą jest żywotność: ogniwa Li-S zwykle zawodzą po stosunkowo niewielkiej liczbie cykli ładowania z powodu tzw. „efektu wahadła”, gdy pośrednie związki siarki rozpuszczają się i niszczą elektrody ts2.tech. Mimo to, w laboratoriach trwają prace nad stabilizacją baterii Li-S. W 2024 roku litowo-siarkowe zostały wyróżnione jako innowacja zbliżająca się do przełomu ts2.tech – naukowcy znajdują sposoby na wydłużenie liczby cykli. Kilka startupów zbudowało prototypy Li-S (OXIS Energy był jednym z nich, choć już nie istnieje). Jeśli naukowcom uda się sprawić, by bateria Li-S wytrzymywała setki cykli, możemy zobaczyć ultralekkie baterie do telefonów o większej pojemności bez użycia kobaltu ts2.tech. To byłoby korzystne zarówno dla wydajności, jak i zrównoważonego rozwoju.
Sodowo-jonowe: Baterie sodowo-jonowe zastępują lit sodem – pierwiastkiem tanim i powszechnym (pomyśl o soli). Działają podobnie do litowo-jonowych, ale zazwyczaj mają niższą gęstość energii (cięższe baterie przy tej samej pojemności) i nieco niższe napięcie. Ich zaletą są koszty i dostępność surowców: brak litu i kobaltu oznacza łatwiejszy łańcuch dostaw i potencjalnie tańsze ogniwa ts2.tech. Chiński gigant CATL zaprezentował nawet całkiem wydajną baterię sodowo-jonową w 2021 roku ts2.tech. Możliwe, że w ciągu kilku lat baterie sodowo-jonowe pojawią się w mniej wymagających urządzeniach lub budżetowych telefonach, zwłaszcza jeśli ceny litu wzrosną. Niektórzy analitycy przewidują przyszłość, w której producenci będą stosować mieszankę technologii: wysokowydajne ogniwa litowe lub półprzewodnikowe do urządzeń premium, a tańsze LFP lub sodowo-jonowe do prostszych gadżetów ts2.tech. W przypadku telefonów sodowo-jonowe muszą jeszcze zmniejszyć różnicę w gęstości energii, by były opłacalne, ale zdecydowanie warto je obserwować ze względu na ich ekologiczny potencjał.
Inne (litowo-powietrzne, ultrakondensatory, a nawet jądrowe?!): Bardziej egzotyczne pomysły są na wczesnym etapie badań. Baterie litowo-powietrzne, na przykład, tworzą katodę dosłownie z tlenu z powietrza – oferując astronomiczną gęstość energii w teorii (wyobraź sobie naprawdę ultralekkie baterie) – ale na razie są dalekie od praktycznego zastosowania. Jeszcze bardziej szalonym pomysłem jest koncepcja jądrowej baterii diamentowej: miniaturowe baterie wykorzystujące izotopy promieniotwórcze, które generują niewielką ilość energii przez dziesięciolecia. W rzeczywistości chiński startup niedawno zaprezentował prototyp „jądrowej” baterii wykorzystującej izotopy niklu-63, twierdząc, że mogłaby zasilać smartfon przez 50 lat techxplore.com. Nie spodziewaj się jednak, że zobaczysz to w swoim następnym Samsungu – technologia jest w fazie testów pilotażowych, a takie ogniwa wytwarzają tylko niewielki prąd (wystarczający dla niskoprądowych czujników IoT, ale nie dla energożernego telefonu) ts2.tech ts2.tech. Te bardzo futurystyczne technologie raczej nie trafią do telefonów konsumenckich w najbliższym czasie, jeśli w ogóle, ale pokazują, jak szeroko zakrojone są obecne badania. Sam fakt, że firmy prezentują „baterię”, która może działać pół wieku bez ładowania, świadczy o tym, jak szeroko naukowcy poszukują lepszych rozwiązań magazynowania energii.

Podsumowując, chemia baterii w naszych telefonach jest w fazie zmian. Jak ujął to jeden z analityków technologicznych, każdy producent wie, że potrzebuje lepszych baterii, a panuje poczucie, że technologia baterii pozostaje w tyle za innymi postępami techxplore.com. Inwestycje w badania i rozwój baterii są na rekordowo wysokim poziomie dzięki boomowi na smartfony i pojazdy elektryczne techxplore.com. Prawdopodobnie nie doczekamy się jednej „cudownej” chemii, która natychmiast zwielokrotni żywotność baterii, ale suma stopniowych ulepszeń daje coraz lepsze efekty. Anody krzemowe już teraz zwiększają pojemność o około 10–15% w rzeczywistych produktach, ogniwa półprzewodnikowe mogą dodać kolejne ~20–30% w ciągu kilku lat, a jeśli grafen lub Li-S się sprawdzą, być może ostatecznie podwoimy dzisiejsze pojemności baterii ts2.tech ts2.tech. To ekscytujący czas zarówno dla entuzjastów baterii, jak i konsumentów – następna dekada powinna przynieść realne ulepszenia w długości działania naszych telefonów i szybkości ich ładowania.

Innowacje w ładowaniu: szybkie, bezprzewodowe i wszędzie

Podczas gdy nowe materiały do baterii poprawiają ilość energii, którą możemy magazynować, inna rewolucja zachodzi w sposobie ładowania naszych urządzeń. Ładowanie smartfona kiedyś wymagało cierpliwości – ale teraz, dzięki postępom technologicznym, możesz doładować urządzenie szybciej niż kiedykolwiek, a nawet całkowicie zrezygnować z kabla dzięki metodom bezprzewodowym. Oto kluczowe osiągnięcia w technologii ładowania:

Ekstremalnie szybkie ładowanie przewodowe (100W, 200W… 300W!?)

Jeśli ostatnio zwracałeś uwagę na specyfikacje ładowania telefonów, wiesz, że wszystko kręci się wokół watów. Wyższa moc oznacza większy przepływ energii i szybsze ładowanie – a liczby poszybowały w górę. Jeszcze kilka lat temu większość telefonów ładowała się z mocą 5–10W (pełne naładowanie zajmowało kilka godzin). W połowie lat 2020. widzimy telefony z ładowarkami 65W, 80W, a nawet 150W, które stają się powszechne, zwłaszcza u chińskich marek takich jak OnePlus, Oppo, Xiaomi i Vivo ts2.tech. Te ładowarki mogą napełnić baterię w mniej niż godzinę. Ale wyścig na tym się nie skończył – ładowanie 100W+ to już rzeczywistość. Flagowe telefony OnePlus przeszły na 100W (pod marką Warp Charge lub SuperVOOC), a Xiaomi poszło dalej, prezentując rekordowe 210W „HyperCharge”, które ładuje baterię 4 000 mAh w około 8 minut ts2.tech. W testach prototyp Xiaomi 200W+ potrafił naładować baterię od 0 do 50% w zaledwie 3 minuty i osiągnąć 100% w 8 minut ts2.tech. To praktycznie: podłączasz, bierzesz szybki prysznic i telefon jest w pełni naładowany.

W rzeczywistości obecny rekord wynosi około 240W. Realme (siostrzana marka Oppo) zaprezentowało ładowarkę 240W w 2023 roku, która może naładować telefon w około 9 minut. A Xiaomi nawet pochwaliło się prototypem ładowania 300W – nie utrzymywał on 300W ciągle (to ogromna moc w małej baterii), ale udało się naładować ogniwo 4 100 mAh w zaledwie 5 minut notebookcheck.net. Przy takich prędkościach ładowanie przestaje być „wydarzeniem” i staje się niemal nieistotne – szybki postój na kilka minut daje ci cały dzień użytkowania.

Jak to możliwe, żeby telefon nie zamienił się w kulę ognia? To kombinacja kilku rzeczy: konstrukcje baterii z dwoma ogniwami (bateria jest podzielona na dwa ogniwa ładowane równolegle, co daje podwójną efektywną prędkość), zaawansowane układy i algorytmy ładowania zarządzające ciepłem oraz nowe materiały baterii, które mogą przyjmować szybkie ładowanie. Wiele systemów szybkiego ładowania wykorzystuje także grafen lub inne dodatki w baterii, aby zmniejszyć opór wewnętrzny i ilość ciepła, a producenci opracowali rozbudowane systemy chłodzenia (jak komory parowe i żel termiczny), by rozpraszać ciepło podczas tych 5–10-minutowych sprintów. Co ważne, firmy te twierdzą, że mimo wysokich prędkości zdrowie baterii jest zachowane dzięki inteligentnemu zarządzaniu – na przykład zatrzymując szybkie ładowanie przy około 70–80%, a następnie zwalniając, by nie obciążać baterii przy końcowym ładowaniu.

Kolejnym czynnikiem umożliwiającym to jest powszechne przyjęcie standardów USB-C i Power Delivery (PD). W 2024 roku Apple w końcu porzuciło stary port Lightning i zastosowało USB-C w iPhone’ach ts2.tech (wymuszone przez regulacje UE), co oznacza, że praktycznie wszystkie nowe telefony korzystają teraz z tego samego złącza. USB-C z PD 3.1 może obsłużyć do 240W mocy (48V, 5A) według specyfikacji, co odpowiada tym nowym superładowarkom. Ta uniwersalność to korzyść dla konsumentów – jedna ładowarka może teraz szybko ładować laptop, tablet i telefon, a nie jesteś już przywiązany do dedykowanej ładowarki dla każdego urządzenia ts2.tech. Coraz częściej widzimy też azotek galu (GaN) w ładowarkach ts2.tech. GaN to materiał półprzewodnikowy, który traci mniej energii w postaci ciepła, więc ładowarki mogą być znacznie mniejsze i wydajniejsze niż stare, cegłowate ładowarki do laptopów. Dzisiejsza ładowarka GaN o mocy 120W może być wielkości talii kart i dynamicznie rozdzielać moc na kilka urządzeń.

Co dalej z ładowaniem przewodowym? Możemy osiągnąć praktyczny limit na poziomie kilkuset watów dla smartfonów – powyżej tego poziomu ilość ciepła i obciążenie baterii mogą nie być warte kilku zaoszczędzonych minut. Producenci mogą zamiast tego skupić się na wydajności i inteligencji: sprawić, by ładowanie dostosowywało się do stanu baterii, regulowało prąd, by maksymalizować jej żywotność itd. Już teraz wiele telefonów ładuje się ultraszybko do np. 80%, a potem zwalnia, by doładować do pełna – to celowe, by chronić baterię ts2.tech. W przyszłości, gdy chemia baterii się poprawi (np. baterie ze stałym elektrolitem, które z natury mogą przyjmować szybsze ładowanie z mniejszą ilością ciepła), możemy zobaczyć jeszcze szybsze ładowanie, które będzie łagodniejsze dla baterii. Ale już teraz pełne naładowanie w 5–10 minut to rewolucja pod względem wygody. Zapomnij o ładowaniu przez noc – podłącz telefon na czas mycia zębów i jesteś gotowy do wyjścia!

Wzrost popularności ładowania bezprzewodowego (Qi2 i dalej)

Prędkości przewodowe są imponujące, ale kolejnym ważnym trendem jest całkowite odcięcie się od kabli. Ładowanie bezprzewodowe istnieje w telefonach od ponad dekady, ale staje się coraz bardziej powszechne i stale się poprawia. Obecnie największe emocje budzi Qi2, nowy standard ładowania bezprzewodowego wprowadzany w latach 2023–2024. Qi2 to duża nowość, ponieważ jest bezpośrednio oparty na magnetycznym systemie ładowania MagSafe firmy Apple ts2.tech, który został teraz przyjęty jako standard branżowy. Oznacza to, że ładowarki bezprzewodowe będą miały pierścień magnesów, który ustawia telefon w idealnym położeniu. Koniec z szukaniem „słodkiego punktu” na podkładce – magnesy zapewniają, że telefon zawsze zatrzaśnie się na swoim miejscu dla optymalnego ładowania ts2.tech. Apple wprowadziło MagSafe w iPhone’ach w 2020 roku, ale dzięki Qi2 wszyscy (w tym Androidy) mogą korzystać z magnetycznego ustawiania. Wireless Power Consortium ogłosiło Qi2 z obsługą do 15W (tyle samo co MagSafe) ts2.tech, a iPhone 15 pod koniec 2024 roku był pierwszym urządzeniem oficjalnie wspierającym Qi2 ts2.tech. Producenci akcesoriów, od Belkina po Anker, wprowadzają teraz ładowarki kompatybilne z Qi2, które będą działać z różnymi markami telefonów ts2.tech.

Dlaczego to ma znaczenie? Po pierwsze, ładowanie bezprzewodowe 15W jest całkiem szybkie (nie tak szybkie jak przewodowe, ale wystarczające, by naładować telefon w ciągu kilku godzin). Co ważniejsze, Qi2 sprawia, że ładowanie bezprzewodowe jest bardziej niezawodne – nie obudzisz się z rozładowanym telefonem, bo był lekko przesunięty na ładowarce ts2.tech. Magnesy umożliwiają też nowe akcesoria (jak magnetyczne powerbanki przyczepiane do telefonu, uchwyty samochodowe z ładowaniem itp.) w różnych ekosystemach. Patrząc w przyszłość, Qi2 toruje drogę do ładowania bezprzewodowego o wyższej mocy. W rzeczywistości rozszerzenie standardu, nieformalnie nazywane „Qi2.2”, jest już testowane, by podnieść moc ładowania bezprzewodowego do 25W ts2.tech. Jedna z firm zaprezentowała powerbank Qi2.2, który może ładować bezprzewodowo z mocą 25W – dorównując prędkościom rzekomo nadchodzącej ładowarki MagSafe 25W od Apple dla iPhone’a 16 ts2.tech. Możemy więc spodziewać się, że prędkości ładowania bezprzewodowego będą stopniowo rosły, potencjalnie zbliżając się do zakresu 30–50W w ciągu najbliższych kilku lat. Niektórzy producenci Androida, jak Xiaomi i OnePlus, wdrożyli już ładowanie bezprzewodowe 50W lub 70W w wybranych modelach, korzystając z własnych, zastrzeżonych technologii (często z podstawką chłodzoną wentylatorem). Dzięki Qi2 i kolejnym generacjom takie prędkości mogą stać się standardem i być szerzej dostępne.

Oprócz standardowego ładowania bezprzewodowego, wiele telefonów obsługuje teraz także ładowanie zwrotne bezprzewodowe (czyli udostępnianie energii bezprzewodowo) ts2.tech. Ta funkcja pozwala, by Twój telefon sam działał jako ładowarka bezprzewodowa dla innych urządzeń. Na przykład możesz przyłożyć etui słuchawek bezprzewodowych lub smartwatcha do tylnej części telefonu, by doładować je z baterii telefonu. Nie jest to bardzo szybkie (zwykle ok. 5W) i nie jest super wydajne, ale w awaryjnej sytuacji to ogromna wygoda – zamienia duży akumulator telefonu w zapasowy powerbank dla mniejszych urządzeń ts2.tech. Flagowe modele Samsunga, Google i innych mają tę funkcję już od kilku generacji, a pojawiają się plotki, że Apple może ją włączyć w przyszłych iPhone’ach (niektóre iPady już potrafią ładować zwrotnie Apple Pencil lub inne akcesoria) ts2.tech.

A potem mamy coś naprawdę futurystycznego: ładowanie przez powietrze – ładowanie telefonu bez żadnego bezpośredniego kontaktu, nawet przez cały pokój. Brzmi jak science fiction, ale firmy już nad tym pracują. Xiaomi zaprezentowało w 2021 roku koncepcję o nazwie Mi Air Charge, która wykorzystuje stację bazową do przesyłania sygnałów fal milimetrowych, mogących ładować urządzenia oddalone o kilka metrów ts2.tech. Chodzi o to, że wchodzisz do pokoju i twój telefon zaczyna się ładować ambiencyjnie. Inny startup, Energous, od dawna mówi o ładowaniu radiowym „WattUp” dla małych urządzeń. Na rok 2025 technologie te są wciąż eksperymentalne i napotykają poważne wyzwania: bardzo niska wydajność (wyobraź sobie przesyłanie energii przez powietrze – dużo tracone jest w postaci ciepła) oraz przeszkody regulacyjne/bezpieczeństwa (nikt nie chce, by silny nadajnik radiowy uszkadzał inne urządzenia elektroniczne lub stwarzał zagrożenie dla zdrowia) ts2.tech. Więc nie spodziewaj się jeszcze całkowicie pozbyć ładowarek. Ale fakt, że istnieją prototypy ładowania przez powietrze, oznacza, że w dłuższej perspektywie przyszłość może oznaczać ładowanie wszędzie, niewidocznie – twój telefon będzie się doładowywał zawsze, gdy będziesz w pobliżu nadajnika, więc w codziennym użytkowaniu nigdy naprawdę się nie „rozładuje” ts2.tech.

Na razie praktyczne postępy w ładowaniu to: coraz szybsze ładowanie przewodowe, które minimalizuje przestoje, oraz wygodniejsze ładowanie bezprzewodowe, które dzięki magnetycznemu ustawieniu staje się niezawodne. Razem te innowacje sprawiają, że utrzymanie telefonu naładowanego jest łatwiejsze niż kiedykolwiek. W ciągu najbliższych kilku lat połączenie baterii półprzewodnikowej lub krzemowej plus ultraszybkie ładowanie może nawet zmienić nasze nawyki – nie będziesz się martwić o ładowanie przez noc czy o „lęk przed rozładowaniem”, bo kilka minut pod ładowarką (lub na podkładce) tu i tam zawsze wystarczy, by doładować telefon.

Zrównoważony rozwój i drugie życie: bardziej ekologiczne baterie i dłuższe użytkowanie

W miarę jak baterie do smartfonów stają się coraz bardziej zaawansowane, równolegle pojawia się dążenie, by były bardziej zrównoważone i trwalsze – zarówno dla dobra planety, jak i nas samych. Nowoczesne baterie zawierają wiele egzotycznych materiałów (lit, kobalt, nikiel itd.), a ich wydobycie i utylizacja mają konsekwencje środowiskowe i etyczne. Przyszłość technologii baterii to nie tylko wydajność; chodzi też o to, by były bardziej ekologiczne i odpowiedzialne.

Materiały z recyklingu i etyczne pozyskiwanie

Jeden z głównych trendów to wykorzystanie metali z recyklingu w bateriach, aby zmniejszyć zależność od wydobycia. Kobalt, na przykład, jest kluczowym składnikiem wielu katod litowo-jonowych, ale jego wydobycie wiąże się z nieetycznymi praktykami pracy i szkodami dla środowiska. W odpowiedzi firmy takie jak Apple przechodzą na źródła z recyklingu. Apple ogłosiło, że do 2025 roku wszystkie baterie zaprojektowane przez Apple będą wykorzystywać w 100% kobalt z recyklingu ts2.tech. To znaczące zobowiązanie, biorąc pod uwagę skalę Apple – wymusza rozwój łańcucha dostaw odzyskanego kobaltu (ze starych baterii, odpadów przemysłowych itp.). Podobnie inni producenci zwiększają udział litu, niklu i miedzi z recyklingu w swoich bateriach.

Rządy również podejmują działania. Unia Europejska przyjęła przełomowe rozporządzenie dotyczące baterii w 2023 roku, które ustala rygorystyczne cele: do 2027 roku akumulatory wielokrotnego ładowania (takie jak w telefonach) muszą zawierać co najmniej 16% kobaltu z recyklingu i 6% litu z recyklingu, wraz z innymi materiałami ts2.tech. Prawo nakłada także obowiązek posiadania „paszportu baterii” – cyfrowego rejestru materiałów i pochodzenia baterii – oraz wymaga od producentów zbierania i recyklingu dużego odsetka baterii po zakończeniu ich życia ts2.tech. Co istotne, UE będzie wymagać, aby przenośna elektronika miała łatwo wymienne baterie do 2027 roku ts2.tech. Oznacza to, że producenci telefonów będą musieli projektować baterie, które można łatwo wymienić lub zastąpić bez większego problemu (koniec z bateriami trwale wklejonymi). Celem jest ułatwienie wymiany zużytej baterii (wydłużenie życia telefonu) oraz zapewnienie, że stare baterie będą mogły być wyjęte i poddane recyklingowi, a nie wyrzucone na wysypisko. Już teraz w niektórych telefonach widać powrót do rozwiązań takich jak tasiemki do wyciągania baterii i mniej trwałych klejów w oczekiwaniu na te przepisy.

Z perspektywy konsumenta wkrótce możemy zobaczyć w specyfikacjach telefonów informacje typu „X% materiałów z recyklingu w baterii” lub „100% bez kobaltu”. W rzeczywistości niektóre firmy przeszły na alternatywne chemie katod, takie jak litowo-żelazowo-fosforanowe (LFP), które nie wykorzystują kobaltu ani niklu (powszechne w samochodach elektrycznych, a teraz także w niektórej elektronice), aby złagodzić problemy z pozyskiwaniem surowców. Zrównoważony rozwój staje się atutem sprzedażowym: do 2030 roku możesz wybierać telefon nie tylko ze względu na jego parametry, ale także na to, jak ekologiczna jest jego bateria ts2.tech.

Dłuższa żywotność i drugie życie

Wydłużenie żywotności baterii ma podwójną korzyść: jest dobre dla użytkowników (nie trzeba tak często serwisować ani wymieniać baterii) i dobre dla środowiska (mniej odpadów). Omówiliśmy, jak funkcje programowe, takie jak optymalne/adaptacyjne ładowanie, pomagają spowolnić starzenie się baterii, unikając stresu związanego z przeładowaniem. Funkcje w iOS i Androidzie, które wstrzymują ładowanie na poziomie 80% lub uczą się Twojego harmonogramu, aby zakończyć ładowanie tuż przed pobudką, mogą znacząco zachować zdrowie baterii przez lata ts2.tech ts2.tech. Podobnie, nowe systemy oparte na AI, takie jak Adaptive Charging i Battery Health Assistant od Google, faktycznie dostosowują napięcie ładowania w miarę starzenia się baterii, aby wydłużyć jej żywotność ts2.tech. Efekt jest taki, że dwuletnie telefony powinny zachować wyższy procent swojej pierwotnej pojemności niż kiedyś. Typowa bateria smartfona jest dziś oceniana na ~80% zdrowia po 500 pełnych cyklach ładowania ts2.tech, ale dzięki tym rozwiązaniom użytkownicy zgłaszają, że baterie utrzymują ponad 90% zdrowia nawet po roku czy dwóch użytkowania – co oznacza, że uzyskujesz więcej całkowitej żywotności baterii, zanim zauważysz pogorszenie.

Mimo najlepszych starań, pojemność każdej baterii ostatecznie się zmniejszy. Tradycyjnie oznaczało to, że urządzenie staje się elektrośmieciem lub płacisz za wymianę baterii. W przyszłości łatwiejsza wymienność (dzięki przepisom UE) może pozwolić konsumentom wymieniać baterie w telefonach tak, jak wymieniamy baterię w latarce – przedłużając użyteczność urządzenia o kolejne kilka lat dzięki nowej baterii. To nie tylko oszczędza pieniądze (wymiana baterii jest tańsza niż nowy telefon), ale także zmniejsza ilość elektroodpadów.

A co z samymi starymi bateriami? Coraz większe zainteresowanie budzi nadawanie im „drugiego życia”. Nawet gdy bateria telefonu nie jest już w stanie niezawodnie zasilać telefonu (na przykład jej pojemność spadła do 70% pierwotnej wartości), często nadal może utrzymać ładunek. Innowacyjne projekty ponownego wykorzystania mają na celu wykorzystanie tych wycofanych baterii w mniej wymagających zastosowaniach. Na przykład badacze w Seulu zauważyli, że ludzie zwykle wyrzucają telefony po 2–3 latach, podczas gdy baterie mają jeszcze około 5 lat żywotności thecivilengineer.org. Zaproponowali ponowne wykorzystanie zużytych baterii telefonicznych jako magazynów energii do zasilania lamp LED zasilanych energią słoneczną na obszarach odległych thecivilengineer.org. W prototypie trzy wyrzucone baterie smartfonów połączono w pakiet ~12 V, aby zasilać lampę LED 5W przez kilka godzin każdej nocy, ładowaną przez mały panel słoneczny thecivilengineer.org. Taka konfiguracja mogłaby zapewnić tanie oświetlenie w społecznościach poza siecią energetyczną, jednocześnie ponownie wykorzystując baterie, które w innym przypadku byłyby odpadem – sytuacja korzystna zarówno dla zrównoważonego rozwoju, jak i dobra społecznego.

Na większą skalę koncepcja baterii z „drugiego życia” jest już realizowana w przypadku baterii do pojazdów elektrycznych (zużyte akumulatory samochodowe są ponownie wykorzystywane do magazynowania energii w domach lub sieci). W przypadku smartfonów jest to nieco trudniejsze (ogniwa są małe i pojedynczo niezbyt wydajne), ale można sobie wyobrazić automaty do recyklingu baterii lub programy, w których stare baterie telefoniczne są zbierane masowo w celu recyklingu materiałów lub łączenia w banki energii itp. Pozostają pewne wyzwania: testowanie i sortowanie używanych ogniw jest pracochłonne, a nowe baterie stały się tak tanie, że używane ogniwa często nie są konkurencyjne cenowo bluewaterbattery.com bluewaterbattery.com. Ponadto baterie do telefonów występują w wielu kształtach i pojemnościach, co utrudnia standaryzację. Niemniej jednak, wraz ze wzrostem presji środowiskowych, możemy zobaczyć firmy chwalące się odnawianiem i ponownym wykorzystaniem baterii. Nawet projektowanie pod kątem demontażu (ułatwiające wyjmowanie baterii) może umożliwić zarówno recykling, jak i zastosowania w „drugim życiu”, jak zauważają eksperci ds. zrównoważonego rozwoju bluewaterbattery.com.

W skrócie, przyszłość baterii do smartfonów to nie tylko efektowne nowe technologie – chodzi także o odpowiedzialność. Poprzez wykorzystanie materiałów z recyklingu, zapewnienie etycznych łańcuchów dostaw, wydłużanie żywotności baterii dzięki inteligentniejszemu zarządzaniu oraz planowanie, co stanie się z baterią po zakończeniu jej życia, branża zmierza w kierunku bardziej cyrkularnego modelu. Regulatorzy wspierają ten proces, a konsumenci są coraz bardziej świadomi śladu ekologicznego swoich urządzeń. Mamy nadzieję, że za dekadę bateria w Twoim telefonie nie tylko będzie działać dłużej na jednym ładowaniu, ale także posłuży dłużej w całym swoim cyklu życia, a po zużyciu zostanie przetworzona na nową baterię lub produkt, zamiast zanieczyszczać wysypisko śmieci.

Najwięksi producenci: plany i plotki

Dążenie do lepszych baterii obejmuje praktycznie każdą dużą markę technologiczną. Każdy producent smartfonów ma własne podejście – niektórzy stawiają na ostrożne ulepszenia, inni na agresywne innowacje. Oto jak najwięksi gracze radzą sobie z rewolucją bateryjną:

Apple: Podejście Apple do baterii jest konserwatywne, ale zorientowane na użytkownika. Zamiast gonić za ekstremalnymi parametrami, firma stawia na niezawodność i długowieczność. Na przykład Apple powoli wprowadzało bardzo szybkie ładowanie – iPhone’y dopiero niedawno osiągnęły ładowanie na poziomie ~20–30W, co jest znacznie mniej niż u niektórych rywali z Androidem, a ich ładowanie bezprzewodowe MagSafe jest ograniczone do 15W techxplore.com techxplore.com. Jest to częściowo zamierzone: Apple priorytetowo traktuje utrzymanie zdrowia baterii i zapewnienie spójnych doświadczeń. iOS ma rozbudowane zarządzanie baterią (takie jak funkcja Optymalizowanego Ładowania i monitorowanie kondycji baterii), a Apple kalibruje swoje mniejsze baterie tak, by mimo wszystko zapewniały przyzwoity czas pracy dzięki optymalizacji sprzętu i oprogramowania. To powiedziawszy, Apple intensywnie inwestuje w tle w technologię baterii nowej generacji. Doniesienia branżowe sugerują, że Apple ma tajną wewnętrzną grupę badawczą ds. baterii. W rzeczywistości południowokoreański raport (ET News) twierdził, że Apple opracowuje własne zaawansowane projekty baterii, potencjalnie planując wprowadzenie czegoś nowego około 2025 roku techxplore.com. Może to być powiązane z szerszymi projektami Apple – w szczególności z rzekomym Apple Car, który wymagałby przełomowej technologii baterii (stałotlenkowe? ultragęste ogniwa?), która mogłaby trafić także do iPhone’ów i iPadów. Apple jest także liderem w ruchach w łańcuchu dostaw na rzecz zrównoważonego rozwoju (jak zobowiązanie do używania recyklingowanego kobaltu) i jako jedna z pierwszych firm wdrożyła funkcje spowalniające ładowanie i wydłużające żywotność baterii. Krążą plotki, że Apple bada technologię baterii warstwowych (sposób układania ogniw baterii warstwowo, by efektywniej wykorzystać przestrzeń wewnętrzną) do przyszłych iPhone’ów, a także rozważa użycie baterii LFP (litowo-żelazowo-fosforanowych) w niektórych urządzeniach, by całkowicie wyeliminować kobalt. Chociaż Apple nie mówi otwarcie o badaniach i rozwoju baterii, można się spodziewać, że firma wdroży nowe chemie, gdy tylko zostaną sprawdzone – być może we współpracy z uznanymi dostawcami baterii lub nawet poprzez strategiczne przejęcia. A gdy już dokonają przełomu w bateriach, prawdopodobnie będą to reklamować nie technicznym żargonem, lecz korzyściami dla użytkownika („działa X godzin dłużej”, „ładuje się do 50% w Y minut” itd.).
Samsung: Samsung, jako producent urządzeń oraz właściciel spółek zależnych takich jak Samsung SDI (producent baterii), jest głęboko zaangażowany w innowacje w dziedzinie baterii. Po incydencie z baterią w Galaxy Note7 w 2016 roku (który nauczył branżę trudnych lekcji dotyczących bezpiecznego przesuwania granic możliwości baterii), Samsung postawił na bezpieczeństwo i stopniowe ulepszenia. Z jednej strony, telefony Samsunga nie przodują w ekstremalnie szybkim ładowaniu – najnowsze flagowce Galaxy ładują się z mocą około 45W, co jest umiarkowane w porównaniu do chińskich konkurentów. Jest to prawdopodobnie ostrożny wybór, mający na celu zapewnienie długowieczności i bezpieczeństwa. Z drugiej strony, Samsung mocno inwestuje w technologie nowej generacji, licząc na przełom. Od lat prowadzą badania nad bateriami półprzewodnikowymi i nawet uruchomili pilotażową linię produkcyjną. Strategia Samsunga wydaje się być następująca: najpierw wdrożyć technologię półprzewodnikową w mniejszych urządzeniach, a następnie ją skalować. CEO działu komponentów Samsunga potwierdził, że trwają prace nad prototypami baterii półprzewodnikowych do urządzeń wearables, a ich wprowadzenie planowane jest na około 2025 rok ts2.tech. Plan (zgodnie z doniesieniami koreańskich mediów) zakłada baterię półprzewodnikową w smartwatchu do 2025–26 roku, a jeśli wszystko pójdzie dobrze, telefon Galaxy z baterią półprzewodnikową około 2027 roku ts2.tech ts2.tech. Projekt półprzewodnikowej baterii Samsunga wykorzystuje elektrolit ceramiczny na bazie siarczku lub tlenku i firma sugerowała imponującą gęstość energii oraz żywotność cykliczną w testach wewnętrznych. Równocześnie badają szersze zastosowanie anod krzemowych – możliwe, że Galaxy S25 lub S26 po cichu otrzyma baterię z dodatkiem krzemu, by nieco zwiększyć pojemność (by dorównać rywalom takim jak HONOR) ts2.tech. Samsung eksperymentował także z grafenem – kilka lat temu pojawiła się plotka (a nawet tweet od branżowego leakera), że Samsung planował wypuścić telefon z baterią grafenową do 2021 roku graphene-info.com. To się nie wydarzyło, co pokazuje, że grafen nie był gotowy na masowe wdrożenie. Jednak Samsung nadal posiada patenty na technologię baterii grafenowych i może nas zaskoczyć, jeśli nastąpi przełom. W kwestii zrównoważonego rozwoju Samsung prowadzi inicjatywy mające na celu ograniczenie zawartości kobaltu w bateriach (przechodząc na wyższą zawartość niklu) i jest świadomy nadchodzących unijnych regulacji dotyczących recyklingu ts2.tech. Ogólnie rzecz biorąc, publiczna mapa drogowa Samsunga sugeruje stopniowe ulepszenia teraz (lepsza trwałość, nieco szybsze ładowanie, być może trochę większe baterie w każdej generacji) oraz duży skok w przyszłości (baterie półprzewodnikowe).
Xiaomi, Oppo i chińska awangarda: Chińscy producenci smartfonów są najbardziej agresywni w przyjmowaniu nowych technologii baterii. Szczególnie Xiaomi często prezentuje demonstracje technologiczne, które trafiają na nagłówki – od wspomnianego ładowania 200W/300W po prace nad bateriami półprzewodnikowymi. Xiaomi faktycznie zaprezentowało prototyp baterii półprzewodnikowej w 2023 roku (w prototypie Xiaomi 13 o pojemności 6000 mAh) notebookcheck.net, pozycjonując się jako lider we wdrażaniu nowych chemii. Filozofia Xiaomi to „ogłaszaj wcześnie, często iteruj”. Choć ten 6000 mAh telefon z baterią półprzewodnikową nie jest komercyjny, sygnalizuje zamiar Xiaomi, by być jednym z pierwszych z prawdziwym urządzeniem półprzewodnikowym na rynku. Xiaomi jest także entuzjastycznie nastawione do szybkiego ładowania – ich telefony z ładowaniem 120W i 210W (jak warianty serii Redmi Note) należały do najszybszych na rynku w momencie premiery i nieustannie przesuwają granice. Oppo (i jego submarka OnePlus) również byli pionierami superszybkiego ładowania (VOOC/Warp Charge), a nawet bezprzewodowego ładowania o dużej mocy (65W AirVOOC od Oppo). Firmy te zwykle stosują dość konwencjonalne baterie, ale wyróżniają się inżynierią – np. konstrukcje dwukomorowe, specjalistyczne pompy ładowania, a nawet elektrody z domieszką grafenu, by osiągnąć szybkość. Często też jako pierwsze wdrażają takie rozwiązania jak anody krzemowe – jak wspomniano, flagowe linie Xiaomi i Vivo pod koniec 2023/2024 przyjęły baterie krzemowe od chińskich dostawców. Jeśli chodzi o mapy drogowe: można się spodziewać, że Xiaomi i Oppo będą się nadal prześcigać w szybkości ładowania (możliwe, że komercyjne ładowanie 300W pojawi się za rok lub dwa, jeśli uda się opanować temperatury). Mogą też wypuścić limitowaną edycję telefonu z nową chemią baterii (Xiaomi mogłoby zrobić małą partię „edycji półprzewodnikowej” około 2025–26, jeśli ich prototypy będą się rozwijać). Niewiadomą jest Huawei – mimo problemów z dostawami chipów, Huawei ma bogaty dział R&D i zapowiadał postępy w grafenie i innych technologiach baterii (użyli folii grafenowej do odprowadzania ciepła w telefonach z 2016 roku i kiedyś sugerowali baterie grafenowe, choć to się nie zmaterializowało). Jeśli Huawei ponownie skupi się na technologii baterii, mogą zaskoczyć branżę czymś nowym. W każdym razie chińscy producenci traktują baterie i ładowanie jako kluczowe wyróżniki – sposób na wyróżnienie się na zatłoczonym rynku techxplore.com. Ta konkurencja przynosi korzyści konsumentom na całym świecie, bo gdy jedna firma udowodni, że technologia jest bezpieczna i popularna (np. ładowanie w 15 minut), inni czują presję, by ją dorównać.
Inni (Google, OnePlus itd.): Telefony Pixel od Google w większości podążały zachowawczą ścieżką jak Apple – umiarkowane pojemności baterii, brak szalonego ładowania (Pixel 7 miał ładowanie ~20W). Google wydaje się bardziej skupiać na optymalizacjach programowych (funkcje Adaptive Battery, które uczą się Twojego użytkowania, by wydłużyć czas pracy itd.) niż na samej baterii. Jednak Google wprowadziło tryby ekstremalnego oszczędzania baterii i tym podobne, polegając na AI, by wydłużyć czas pracy zamiast zwiększać pojemność. OnePlus, jak wspomniano, jest pod skrzydłami Oppo i był liderem szybkiego ładowania (OnePlus 10T miał ładowanie 150W, OnePlus 11 obsługuje 100W itd.). Krążą plotki, że OnePlus wprowadzi na rynek USA telefon z baterią z anodą krzemową (może to być OnePlus 12 lub 13), ponieważ obecnie większość telefonów z bateriami krzemowymi dostępna jest tylko w Chinach androidauthority.com.

Podsumowując, plany każdego producenta odzwierciedlają równowagę między ryzykiem a innowacją. Apple i Google stawiają na ostrożność i długoterminowe doświadczenie użytkownika, Samsung inwestuje w przełomowe technologie na przyszłość, jednocześnie dopracowując obecne rozwiązania, a firmy takie jak Xiaomi, Oppo, Vivo i HONOR wyprzedzają konkurencję natychmiastowymi innowacjami. Konkurencja na rynku baterii jest zacięta, co jest dla nas dobrą wiadomością. Oznacza to, że każda generacja telefonów przynosi realne ulepszenia – czy to telefon, który ładuje się dwa razy szybciej, działa kilka godzin dłużej, czy po prostu nie traci tak szybko pojemności po roku użytkowania ts2.tech ts2.tech. Jak zauważył jeden z ekspertów branżowych, lepsza bateria to obecnie kluczowy sposób na wyróżnienie się wśród podobnych specyfikacji techxplore.com – dlatego producenci są mocno zmotywowani, by dostarczać prawdziwe innowacje.

Wyzwania i perspektywy na przyszłość

Przy tych wszystkich ekscytujących nowościach warto zachować ostrożność w oczekiwaniach. Baterie to trudny temat – wymagają złożonej chemii i nauki o materiałach, a postęp często jest wolniejszy niż zapowiadają to entuzjastyczne prognozy. Patrząc w przyszłość, należy pamiętać o kluczowych wyzwaniach i ograniczeniach:

Hype kontra rzeczywistość – Oś czasu: Widzieliśmy, jak optymistyczne prognozy pojawiały się i znikały. Na przykład baterie grafenowe miały rzekomo pojawić się w telefonach Samsunga do 2020 roku graphene-info.com – mamy 2025 rok, a wciąż ich nie ma. Baterie ze stałym elektrolitem były nazywane „świętym Graalem”, który miał być już używany w połowie lat 20. XXI wieku, ale teraz wygląda na to, że najwcześniej pojawią się pod koniec tej dekady w telefonach. Wniosek: przełomowe technologie potrzebują czasu, by trafić na rynek. Wyniki laboratoryjne nie zawsze łatwo przekładają się na masową produkcję – skalowanie może ujawnić nowe problemy. Tak więc, choć mapa drogowa na następną dekadę jest pełna obietnic, powinniśmy spodziewać się stopniowych ulepszeń (wzrosty o 10–30%, krok po kroku), a nie nagłego, dziesięciokrotnego skoku w Twoim następnym telefonie.
Produkcja i koszty: Wiele z nowych technologii jest kosztownych lub trudnych w produkcji. Produkcja baterii ze stałym elektrolitem, jak wspomniano, kosztuje dziś wielokrotnie więcej niż Li-ion ts2.tech. Materiały grafenowe są drogie i trudne do równomiernego zintegrowania usa-graphene.com. Nawet anody krzemowe, które są już komercyjne, wymagały wdrożenia nowych procesów fabrycznych. Często potrzeba lat, by obniżyć koszty i zwiększyć wydajność nowej technologii baterii. Pamiętaj, ile czasu zajęło, zanim Li-ion stały się tanie – dekady udoskonaleń i efektu skali. Tak samo będzie z bateriami ze stałym elektrolitem czy Li-S: początkowe urządzenia mogą być bardzo drogie lub dostępne w ograniczonych ilościach. Dobra wiadomość jest taka, że elektronika użytkowa to ogromny rynek, a gdy pojazdy elektryczne również zaczną stosować te technologie, skala produkcji wzrośnie, a koszty spadną. Jednak w najbliższym czasie należy się spodziewać, że pierwszy telefon ze stałym elektrolitem (na przykład) będzie dość drogi lub trudno dostępny.
Trwałość i degradacja: Każda nowa technologia chemiczna musi udowodnić, że jest trwała. Nie ma sensu mieć baterii o bardzo dużej pojemności, jeśli znacznie traci ona pojemność po 100 cyklach. Przykładem jest litowo-siarkowa – niesamowita gęstość energii, ale historycznie bardzo słaba żywotność cykli ts2.tech. Naukowcy pracują nad tymi problemami (np. dodatki zapobiegające efektowi „shuttle” siarki, powłoki ochronne w ogniwach stałotlenkowych zapobiegające powstawaniu dendrytów). Niektóre postępy są obiecujące – np. QuantumScape zgłosiło, że ich ogniwa stałotlenkowe zachowały ponad 80% pojemności po 800 cyklach i liczba ta stale rośnie. Mimo to, każda nowa bateria w telefonie będzie poddana analizie pod kątem tego, jak radzi sobie z 2–3 latami codziennego ładowania. Producenci prawdopodobnie będą ostrożni, by nowe baterie przynajmniej spełniały standard ~500 cykli = 80% pojemności, którego oczekują konsumenci ts2.tech. Kolejnym aspektem trwałości jest wpływ szybkiego ładowania: wielokrotne ładowanie baterii mocą 200W może przyspieszyć zużycie, jeśli nie jest odpowiednio kontrolowane. Dlatego tak ważne jest oprogramowanie, które kontroluje krzywe ładowania, by zminimalizować uszkodzenia. Jako konsumenci być może będziemy musieli zmienić nawyki (np. używać szybkiego ładowania tylko wtedy, gdy jest to potrzebne, a wolniejszego ładowania w nocy, by zachować zdrowie baterii – niektóre telefony pozwalają na taki wybór).
Bezpieczeństwo: Nie możemy zapominać o bezpieczeństwie. Im większa gęstość energii w baterii, tym więcej energii upakowane jest w małej przestrzeni – co może być katastrofalne, jeśli zostanie uwolnione w niekontrolowany sposób (pożar/wybuch). Incydenty takie jak Note7 pokazały, że nawet drobna wada może spowodować poważne problemy. Nowe technologie chemiczne mają swoje profile bezpieczeństwa: ogniwa stałotlenkowe są uznawane za bezpieczniejsze (niepalne), ale jeśli używają litu metalicznego, istnieje ryzyko ucieczki termicznej w przypadku niewłaściwego użytkowania. Dodatki grafenowe mogą poprawić chłodzenie, ale bateria nadal magazynuje ogromne ilości energii, które mogą spowodować zwarcie. Producenci będą rygorystycznie testować nowe baterie poprzez zgniatanie, przebijanie, podgrzewanie itp., by upewnić się, że spełniają normy. Spodziewaj się, że coraz więcej telefonów będzie miało wielowarstwowe zabezpieczenia (czujniki temperatury, fizyczne rozłączenia, zawory ciśnieniowe), gdy będą eksperymentować z ogniwami o wyższej energii ts2.tech ts2.tech. Również regulatorzy będą uważnie się przyglądać – normy certyfikacyjne mogą się zmieniać dla nowych typów baterii. Idealnym scenariuszem jest, by technologie takie jak ogniwa stałotlenkowe, które z natury zmniejszają ryzyko pożaru, stały się powszechne, czyniąc nasze urządzenia ogólnie bezpieczniejszymi. Do tego czasu każda firma wprowadzająca nową baterię prawdopodobnie zrobi to bardzo ostrożnie (najpewniej najpierw w jednym modelu, by monitorować wydajność w rzeczywistych warunkach).
Kompromisy projektowe: Niektóre postępy mogą wymusić zmiany w projektowaniu. Akumulator ze stałym elektrolitem może jeszcze nie być tak elastyczny ani cienki jak obecne ogniwa litowo-polimerowe, co początkowo może wpłynąć na kształt urządzeń. Większa pojemność często oznacza cięższy akumulator; producenci telefonów muszą wtedy zadbać o odpowiednie rozłożenie wagi. Jeśli wymienne przez użytkownika baterie powrócą z powodu regulacji, może to wymagać kompromisów projektowych (np. brak uszczelnienia baterii może oznaczać utratę smukłości lub wodoodporności, chyba że sprytna inżynieria znajdzie na to sposób). Możemy więc zobaczyć powrót do nieco grubszych telefonów lub konstrukcji modułowych, aby dostosować się do tych zmian. Z drugiej strony, jeśli gęstość energii się podwoi, być może telefony staną się cieńsze lub zyskają inne funkcje zamiast tylko wydłużonego czasu pracy. To nieustanna żonglerka między projektem, żywotnością baterii a funkcjonalnością.
Wpływ na środowisko: Chociaż dążymy do bardziej ekologicznych technologii, tu również pojawiają się wyzwania. Jeśli nowe baterie będą wykorzystywać mniej kobaltu, ale więcej innego surowca, musimy zadbać o odpowiedzialne pozyskiwanie tych materiałów. Procesy recyklingu muszą nadążać za nowymi chemiami – na przykład recykling akumulatora ze stałym elektrolitem może różnić się od recyklingu ogniwa litowo-jonowego. Branża będzie musiała opracować metody recyklingu dla baterii z dużą zawartością krzemu lub siarki, jeśli te się upowszechnią. Regulacje UE dotyczące baterii to dobry krok w tym kierunku i prawdopodobnie zobaczymy większy nacisk na projektowanie pod kątem recyklingu (np. łatwiejsze wyjmowanie ogniw). Kolejnym wyzwaniem jest zużycie energii podczas produkcji – niektóre z tych materiałów (jak produkcja grafenu czy wysokoczystych nanodrutów krzemowych) mogą być energochłonne, co potencjalnie zniweluje część korzyści środowiskowych, jeśli nie będzie to zarządzane przy użyciu czystej energii.

Pomimo tych wyzwań, eksperci pozostają optymistyczni, że jesteśmy na dobrej drodze. Ben Wood, szef działu badań w CCS Insight, zauważył, że rekordowe kwoty pieniędzy płyną do technologii baterii i że to rzeczywiście „ekscytujący czas dla baterii” – postęp dokonuje się na wielu frontach jednocześnie techxplore.com. Ostrzegł jednak, że prawdziwa rewolucja (np. telefon wytrzymujący dwa tygodnie intensywnego użytkowania na jednym ładowaniu) to wciąż odległa perspektywa wymagająca „wielu, wielu lat” pracy techxplore.com. Stopniowe sukcesy będą się kumulować: tu 20% zysku, tam 30% szybsze ładowanie, gdzie indziej 5× dłuższa żywotność – i razem to będzie odczuwalne jak rewolucja, nawet jeśli żadna magiczna bateria nie pojawi się z dnia na dzień.

Dla konsumentów przyszłość baterii w smartfonach rysuje się jasno. W ciągu najbliższych kilku lat można się spodziewać: uniwersalnie szybkiego ładowania (koniec z powolnym ładowaniem), nieco dłuższej pracy na baterii w każdej generacji (dzięki większej gęstości i wydajności) oraz baterii, które dłużej zachowują swoją żywotność zanim będą wymagały wymiany (dzięki adaptacyjnemu ładowaniu i materiałom wolniej ulegającym degradacji). Zobaczymy też większy nacisk na to, jak „zielona” jest bateria – możesz usłyszeć o zawartości z recyklingu lub o łatwości jej wymiany. A być może pod koniec tej dekady na rynek trafią pierwsze telefony z bateriami ze stałym elektrolitem lub innymi ogniwami nowej generacji, dając nam przedsmak prawdziwie nowej ery w technologii akumulatorów.

Podsumowując, skromna bateria telefonu przechodzi największą transformację od dziesięcioleci. Naładuj w kilka minut, korzystaj przez dni może brzmieć jak slogan, ale dzięki tym innowacjom jest to coraz bardziej osiągalne. Od anod krzemowych, które już teraz zwiększają pojemności, przez technologie stałotlenkowe i grafenowe na horyzoncie, po prędkości ładowania, które jeszcze kilka lat temu wydawały się niemożliwe – wszystkie te postępy łączą się, by na nowo zdefiniować naszą codzienną relację z urządzeniami. Następnym razem, gdy podłączysz telefon do ładowania, pomyśl, że za kilka lat „podłączanie” może już nie być potrzebne – a martwienie się o żywotność baterii stanie się przestarzałym problemem. Przyszłość baterii smartfonów to nie tylko większe liczby – to fundamentalnie lepsze doświadczenie: więcej swobody, wygody i czystsze sumienie względem technologii w naszej kieszeni. A ta przyszłość nadchodzi bardzo szybko.

Źródła: ts2.tech ts2.tech androidauthority.com notebookcheck.net ts2.tech techxplore.com ts2.tech thecivilengineer.org techxplore.com i inne, jak podano powyżej.

Battery life is about to get WAY better

Watch this video on YouTube.