Nabitie za pár minút, výdrž na dni: Odhalená budúcnosť batérií v smartfónoch

• Niektoré nové telefóny dokážu nabíjať z 0 na 100 % za menej ako 10 minút vďaka ultra-rýchlej 200W+ nabíjacej technológii ts2.tech.
• Nový štandard Qi2 bezdrôtového nabíjania používa magnety na dokonalé zarovnanie a podporuje 15 W (s 25 W na obzore), čím končí éra prebudenia sa s nesprávne zarovnanou nabíjačkou ts2.tech ts2.tech.
• Batérie na báze kremíka sú už v komerčných telefónoch a ponúkajú približne o 10–20 % vyššiu kapacitu pri rovnakej veľkosti – napríklad čínska verzia HONOR Magic5 Pro má batériu s kapacitou 5 450 mAh oproti 5 100 mAh v globálnom modeli vďaka použitiu kremíkovo-uhlíkovej anódy androidauthority.com.
• Pevné batérie sľubujú približne o 20–30 % vyššiu kapacitu a väčšiu bezpečnosť vďaka pevným elektrolytom. Prototyp Xiaomi mal 6 000 mAh pevnú batériu (o 33 % viac kapacity v rovnakom priestore) notebookcheck.net, a Samsung plánuje prvé smartfóny s pevnými batériami v roku 2027 techxplore.com.
• Batérie vylepšené grafénom by mohli umožniť bleskurýchle nabíjanie a vyššiu energetickú hustotu (laboratórne ukážky ukazujú až 5× rýchlejšie nabíjanie ako štandardné Li-ion) ts2.tech, hoci žiadny bežný telefón zatiaľ nemá skutočnú „grafénovú batériu“ ts2.tech.
• Hlavné značky majú rôzne stratégie: Apple sa zameriava na dlhú životnosť a potichu vyvíja vlastnú batériovú technológiu okolo roku 2025 techxplore.com; Samsung investuje do veľkých stávok ako je výskum a vývoj pevných batérií techxplore.com; čínski výrobcovia ako Xiaomi a Oppo napredujú s rýchlym nabíjaním, ktoré púta pozornosť, a novými materiálmi ts2.tech.
• Zelené batérie sú čoraz väčším zameraním. Nové nariadenia EÚ budú vyžadovať recyklovaný obsah (napr. 16 % kobaltu) a používateľom vymeniteľné batérie do roku 2027 ts2.tech. Apple sa zaviazal používať do roku 2025 vo svojich batériách 100 % recyklovaného kobaltu ts2.tech, aby boli etickejšie a udržateľnejšie.
• Staré batérie môžu dostať „druhý život“ – vedci znovu využili vyradené články z telefónov ako solárne napájané LED svetlá pre komunity mimo siete thecivilengineer.org, čím využili ich zostávajúcu kapacitu a znížili elektroodpad thecivilengineer.org.
• Analytici sú nadšení, ale realistickí: „Na batériové technológie sa míňa viac peňazí ako kedykoľvek predtým… je to naozaj vzrušujúce obdobie pre batérie,“ poznamenáva jeden odborník, no telefón, ktorý vydrží dva týždne na jedno nabitie, je stále „roky a roky vzdialený“ techxplore.com.

Úvod: Nová éra prelomov v batériách

Výdrž batérie smartfónu bola dlho slabým miestom – všetci sme zažili úzkosť z vybíjajúceho sa telefónu. No prichádzajú veľké zmeny, ktoré by mohli úzkosť z nabíjania poslať do minulosti. V roku 2025 stojíme na prahu batériovej revolúcie: telefóny sa nabijú za pár minút, batérie vydržia dlhšie a starnú pomalšie, a ekologickejšie technológie robia naše zariadenia udržateľnejšími. Technologickí giganti aj startupy vkladajú zdroje do riešenia batériového problému a výsledky sa konečne začínajú prejavovať.

Nie tak dávno trvalo bežnému telefónu nabitie viac ako 2 hodiny a vydržal sotva jeden deň ts2.tech. Dnes majú vlajkové zariadenia bežne batérie s kapacitou 4 000–5 000 mAh (oproti ~2 500 mAh pred desiatimi rokmi) a používajú efektívne čipy na predĺženie celodennej výdrže. Samotné zvyšovanie kapacity však prináša čoraz menšie výnosy ts2.tech. Nový prístup odvetvia je dvojitý: inovovať samotnú batériu (s novými materiálmi ako kremík, pevné elektrolyty a ďalšie) a inovovať spôsob nabíjania a používania (rýchlejšie nabíjanie, bezdrôtové napájanie a inteligentnejšia správa batérie). Nasledujúca správa sa zaoberá najnovším vývojom, ktorý ovplyvní budúcnosť batérií v smartfónoch – od prelomových chémií cez inováciu nabíjania, snahy o udržateľnosť, plány výrobcov až po výzvy, ktoré ešte treba prekonať.

Prelomové batériové technológie: Pevný elektrolyt, grafén, kremíkové anódy a ďalšie

Batérioví vedci usilovne pracujú na prepracovaní klasickej lítium-iónovej batérie. Tu sú najnádejnejšie nové batériové technológie, ktoré budú poháňať naše budúce telefóny:

Kremíkové anódy: Viac energie v rovnakom balení

Väčšina lítium-iónových batérií používa grafitovú (uhlíkovú) anódu, no nahradenie časti tohto grafitu kremíkom môže dramaticky zvýšiť kapacitu. Kremík dokáže uložiť asi desaťkrát viac lítiových iónov ako grafit, čo znamená viac energie v rovnakom objeme. Háčik? Čistý kremík sa pri nabíjaní výrazne rozpína a zmršťuje, čo spôsobuje rýchle znehodnotenie batérie. Riešením je použitie anód z kremíkovo-uhlíkového kompozitu – miešanie kremíka s uhlíkom alebo navrhovanie pórovitých štruktúr na zvládnutie expanzie mid-east.info.

Po rokoch výskumu sú batérie so zlepšeným obsahom kremíka konečne tu v smartfónoch. V roku 2023 uviedla spoločnosť HONOR na čínsky trh Magic5 Pro s 5 450 mAh „kremíkovo-uhlíkovou“ batériou, zatiaľ čo globálny model používal štandardnú 5 100 mAh batériu – čo predstavuje približne 12% nárast kapacity v rovnakom fyzickom priestore androidauthority.com. Odvtedy sme videli, že OnePlus, Xiaomi a vivo zaviedli batérie s kremíkovou anódou do prémiových modelov androidauthority.com. OnePlus tvrdí, že jeho Ace 3 Pro má o 22% väčšiu kapacitu v danom rozmere v porovnaní s minuloročným modelom, vďaka 6 100 mAh kremíkovej batérii androidauthority.com. Skladacie telefóny, ktoré vyžadujú tenké batérie, tiež profitovali: ultra-tenký skladací HONOR Magic V2 dokázal umiestniť 5 000 mAh kremíkovú batériu do hrúbky len 9,9 mm a vivo X Fold 3 Pro používa 5 700 mAh kremíkové články v 11 mm tele androidauthority.com.

V praxi znamenajú batérie s kremíkovou anódou dlhšie používanie bez zväčšenia telefónu. Táto technológia sa chystá preniknúť do hlavného prúdu aj mimo Číny. Apple, Samsung a Google zatiaľ (k roku 2025) neuviedli telefóny s kremíkovými batériami, no odborníci očakávajú širšie prijatie čoskoro, keď sa výhody stanú zrejmými androidauthority.com. Prichádza éra batérií s kapacitou nad 5 000 mAh v kompaktných telefónoch – bez toho, aby boli zariadenia objemnejšie. Jedinými nevýhodami sú mierne vyššie výrobné náklady a inžinierske úsilie na zabezpečenie dlhej životnosti (riešenie problému s nafukovaním), no výrobcovia ako HONOR ukázali, že je to možné použitím špeciálnych zmesí a spojív na stabilizáciu anódy mid-east.info mid-east.info.

Pevné batérie: Bezpečnejšie a energeticky hustejšie články

Možno najviac propagovanou technológiou batérií novej generácie je solid-state battery (batéria s pevným elektrolytom). Ako už názov napovedá, tieto batérie nahrádzajú kvapalný elektrolyt (horľavú zmes v súčasných Li-ion článkoch) pevným materiálom, ako je keramika alebo pevný polymér ts2.tech. Často tiež používajú anódu z kovového lítia namiesto grafitu, čím dokážu uložiť oveľa viac energie. Sľuby sú obrovské: vyššia energetická hustota (väčšia kapacita pri rovnakej veľkosti), rýchlejšie nabíjanie a koniec požiarom batérií (pevné elektrolyty nie sú horľavé) ts2.tech ts2.tech.

Prototypy s pevným elektrolytom boli „už za rohom“ celé roky, ale nedávne míľniky naznačujú, že sa konečne blížia k realite ts2.tech. Najmä v roku 2023 Xiaomi oznámilo, že postavilo funkčný prototyp telefónu s batériou s pevným elektrolytom: upravený Xiaomi 13 bol vybavený 6 000 mAh batériou s pevným elektrolytom v tom istom priestore, kde sa bežne nachádza 4 500 mAh batéria ts2.tech. Tento 33% nárast kapacity prišiel so zlepšenou bezpečnosťou – Xiaomi uviedlo, že nehrozí riziko vnútorných skratov ani pri prepichnutí, a lepším výkonom pri nízkych teplotách notebookcheck.net. Je to obrovský dôkaz, že technológia s pevným elektrolytom môže fungovať v telefónovom formáte ts2.tech. Rovnako aj Samsung výrazne investuje do výskumu a vývoja batérií s pevným elektrolytom a plánuje nasadiť batérie s pevným elektrolytom v malých zariadeniach (ako sú smart hodinky) do rokov 2025–26, pričom smartfóny by mali nasledovať okolo roku 2027 ts2.tech ts2.tech. V rámci celého odvetvia sa rok 2027 črtá ako kľúčový – automobilky ako Toyota a BMW tiež cielia na roky 2027–2028 pre prvé elektromobily s pevným elektrolytom, čo poháňa veľké investície a pokrok, ktorý sa môže preniesť aj do telefónov ts2.tech.

Čo môžu spotrebitelia očakávať? Prvé batérie s pevným elektrolytom môžu priniesť približne o 20–30 % väčšiu kapacitu než rovnako veľké Li-ion články ts2.tech. To by mohlo znamenať, že telefón, ktorý bežne vydrží jeden deň, by mohol vydržať približne 1,3 dňa – nie je to zázrak cez noc, ale je to citeľné zlepšenie ts2.tech. Dôležitejšie je, že bezpečnosť sa zvyšuje: bez kvapalných elektrolytov dramaticky klesá riziko požiarov alebo výbuchov. Budúce návrhy telefónov by mohli byť aj kreatívnejšie, keďže výrobcovia by nepotrebovali toľko objemného tienenia na bezpečnosť batérie ts2.tech. Môžeme sa tiež dočkať rýchlejšieho nabíjania – pevné elektrolyty môžu potenciálne zvládnuť vyšší prúd s menším teplom, čo znamená, že rýchlosť nabíjania by sa mohla ešte zvýšiť bez poškodenia batérie ts2.tech ts2.tech.

Avšak technológia s pevným elektrolytom čelí zásadným výzvam predtým, než sa objaví v našich zariadeniach. Výroba týchto batérií vo veľkom je náročná – vytvoriť ultra tenké, bezchybné vrstvy pevného elektrolytu a zabrániť tvorbe drobných lítiových dendritov je stále problém. Súčasné prototypy sú tiež veľmi drahé. V roku 2025 sa výrobné náklady na články s pevným elektrolytom odhadujú na 800–1000 dolárov za kWh, čo je 2–3× viac než pri masovo vyrábaných lítium-iónových batériách ts2.tech. Táto cena bude musieť výrazne klesnúť. Ďalšou otázkou je životnosť: niektoré skoré SSB sa degradovali rýchlejšie než Li-ion, hoci novšie návrhy (napríklad od Volkswagenu) deklarujú viac než 1 000 cyklov s udržaním 95 % kapacity ts2.tech. Očakáva sa, že najskôr uvidíme limitované edície alebo prémiové telefóny s batériami s pevným elektrolytom koncom 20. rokov 21. storočia ts2.tech, pričom širšie rozšírenie príde v 30. rokoch, keď technológia dozreje a ceny klesnú. Stručne povedané, batérie s pevným elektrolytom prichádzajú a môžu byť prelomové – ale prídu postupne, nie naraz.

Grafénové batérie: Hype alebo ďalšia veľká vec?

Grafén – často oslavovaný „zázračný materiál“ – je už viac ako desaťročie prezentovaný ako kľúč k superbatériám. Grafén je jednovrstvová atómová vrstva uhlíka usporiadaná v štruktúre včelieho plástu. Je neuveriteľne pevný, ľahký a vynikajúci vodič elektriny. Sen o grafénovej batérii je v podstate batéria, ktorá využíva materiály na báze grafénu vo svojich elektródach (a potenciálne aj ako prísadu do elektrolytu) na dosiahnutie výrazného zlepšenia výkonu.

V čom je ten hype? Grafénom vylepšené elektródy by mohli umožniť oveľa rýchlejšie nabíjanie a vyššiu kapacitu než dnešné batérie. V skutočnosti laboratórne testy a prototypy ukázali, že pridanie grafénu môže umožniť nabíjanie až 5-krát rýchlejšie než štandardné lítium-iónové články ts2.tech. Predstavte si, že by ste si telefón nabili takmer na plno za pár minút – grafén by to mohol umožniť. Grafén je tiež výborný vodič tepla, takže batérie sa menej zahrievajú a sú bezpečnejšie, a nie je náchylný na typ tepelných požiarov, ktoré môžu postihnúť lítiové batérie usa-graphene.com. Pevnosť a flexibilita tohto materiálu dokonca otvárajú dvere budúcim flexibilným batériám alebo ultraľahkým článkom usa-graphene.com. Na papieri znie grafén ako zázrak: jedna správa uviedla, že batérie vylepšené grafénom by mohli potenciálne dosiahnuť 5× vyššiu energetickú hustotu ako Li-ion usa-graphene.com, čo by bolo revolučné – mohlo by to znamenať týždeň výdrže batérie v telefóne.

Teraz realita: k roku 2025 ešte nemáme čistú grafénovú batériu v telefóne, ktorá by splnila všetok ten hype. Mnohé takzvané „grafénové batérie“ sú v podstate tradičné lítium-iónové články, ktoré používajú trochu grafénu v kompozitnej elektróde alebo ako povlak ts2.tech. To skutočne zlepšuje výkon – napríklad grafén sa už používa v niektorých elektródach batérií na zvýšenie vodivosti a zrýchlenie nabíjania. Na trhu sú powerbanky s prímesou grafénu, ktoré sa nabíjajú rýchlejšie a menej sa zahrievajú ako bežné batérie, vďaka troche grafénového kúzla. Ale svätý grál grafénovej batérie – taký, ktorý úplne nahradí grafit alebo použije grafénovú katódu na dosiahnutie 5× kapacity – je stále vo vývoji. Spoločnosti ako Samsung, Huawei a niekoľko startupov výrazne investovali do výskumu a vývoja grafénu usa-graphene.com usa-graphene.com. Samsung v roku 2017 oznámil prísadu „graphene ball“, ktorá by mohla zvýšiť rýchlosť nabíjania päťnásobne usa-graphene.com, a čínsky výrobca elektromobilov GAC začal v roku 2021 používať batériu s vylepšením grafénom v autách usa-graphene.com.

Výzvy sú značné. Výroba vysoko kvalitného grafénu vo veľkom meradle je drahá – syntetizovať bezchybný, jednovrstvový grafén vo veľkých množstvách nie je jednoduchá úloha a v súčasnosti to výrazne zvyšuje náklady (jeden odhad uvádza vysoko čistý grafén na viac ako 1 000 dolárov za kilogram) usa-graphene.com. Existuje aj určitý zmätok v terminológii – čo sa kvalifikuje ako „grafénová batéria“? Použitie grafénového povlaku nie je to isté ako plná grafénová elektróda a niektorí odborníci varujú, že marketingové pojmy môžu prehnane zvyšovať očakávania usa-graphene.com. Prvé prototypy zatiaľ nepreukázali sľubovaný 5-násobný nárast kapacity; niektoré mali dokonca nižšiu kapacitu ako ekvivalentné Li-ion články usa-graphene.com, čo ukazuje, že stále zisťujeme, ako najlepšie využiť grafén v batériách. Škálovanie výroby je ďalšou prekážkou – vyrobiť niekoľko prototypov mincových článkov je jedna vec, ale masovo vyrábať tisíce článkov veľkosti smartfónu s konzistentnou grafénovou štruktúrou je vec druhá usa-graphene.com.Takže, kedy by sme mohli vidieť skutočnú grafénovú batériu v telefóne? Možno v priebehu niekoľkých nasledujúcich rokov, aspoň v obmedzenej forme. Odborníci z odvetvia špekulujú, že do konca 20. rokov by mohla nejaká spoločnosť oznámiť „grafénovú superbatériu“ pre svoj vlajkový telefón – hoci pravdepodobne s poznámkou pod čiarou, že ide o lítiovú batériu s komponentmi vylepšenými grafénom ts2.tech. Grafén pravdepodobne príde postupne: najskôr zlepší rýchle nabíjanie a manažment tepla v batériách (čo už robí v niektorých špecifických produktoch), potom postupne umožní vyššiu kapacitu. Sledujte startupy ako Graphene Manufacturing Group (GMG) (pracujúci na grafén-hliníkových batériách) a Lyten (vyvíjajúci grafénové katódy pre americkú armádu) usa-graphene.com, ako aj batériových gigantov ako Samsung a LG Chem – všetci tlačia výskum grafénu vpred. Ak sa ich prelomové objavy podaria, váš smartfón v roku 2030 sa môže nabiť za pár sekúnd a zostať chladný ako uhorka. Zatiaľ však kroťte nadšenie: grafén pomáha, ale zatiaľ to nie je zázračný prútik.Lítium-sírové a ďalšie divoké chemické alternatívyOkrem kremíka, pevných elektrolytov a grafénu sa skúma množstvo ďalších batériových chémií – každá s lákavými výhodami, ak sa podarí odstrániť ich úskalia:

• Lítium-síra (Li-S): Táto chémia používa síru v katóde namiesto ťažkých kovov (ako kobalt alebo nikel), ktoré sa nachádzajú v katódach Li-ion batérií. Síra je lacná a hojná a Li-S batérie sú oveľa ľahšie a potenciálne s vyššou kapacitou ako Li-ion. Lítium-sírový článok môže teoreticky zabaliť výrazne viac energie na hmotnosť – predstavte si batériu do telefónu, ktorá je polovičnej hmotnosti alebo má dvojnásobnú energiu. Veľkou nevýhodou je životnosť: Li-S články majú tendenciu zlyhávať po relatívne malom počte nabíjacích cyklov kvôli „shuttle efektu“, pri ktorom sa medziprodukty síry rozpúšťajú a ničia elektródy ts2.tech. Napriek tomu sa v laboratóriách dosahuje pokrok v stabilizácii Li-S batérií. V roku 2024 bola lítium-síra vyzdvihnutá ako vznikajúca inovácia, ktorá sa blíži k novým výšinám ts2.tech – vedci nachádzajú spôsoby, ako z nich získať viac cyklov. Niekoľko startupov postavilo Li-S prototypy (OXIS Energy bol jedným z významných, hoci už zanikol). Ak sa vedcom podarí vyrobiť Li-S batériu, ktorá vydrží stovky cyklov, mohli by sme vidieť ultraľahké batérie do telefónov, ktoré udržia viac energie bez akéhokoľvek kobaltu ts2.tech. To by bolo výhodné pre výkon aj udržateľnosť.
• Sodík-ión: Sodík-iónové batérie nahrádzajú lítium sodíkom – prvkom, ktorý je lacný a hojný (myslite na soľ). Fungujú podobne ako Li-ion, ale zvyčajne majú nižšiu energetickú hustotu (ťažšie batérie pri rovnakom nabití) a mierne nižšie napätie. Ich výhodou je cena a dostupnosť zdrojov: žiadne lítium ani kobalt znamená jednoduchšie zásobovanie a potenciálne lacnejšie články ts2.tech. Čínsky batériový gigant CATL dokonca v roku 2021 predstavil sodík-iónovú batériu s dobrým výkonom ts2.tech. V nasledujúcich rokoch by sme mohli vidieť sodík-iónové batérie v menej náročných zariadeniach alebo v lacných telefónoch, najmä ak ceny lítia prudko vzrastú. Niektorí analytici si predstavujú budúcnosť, kde výrobcovia použijú mix chémií: vysokovýkonné lítiové alebo tuhé články pre prémiové zariadenia a lacnejšie LFP alebo sodík-iónové články pre základné prístroje ts2.tech. Pre telefóny bude musieť sodík-ión prekonať rozdiel v energetickej hustote, aby bol životaschopný, ale určite je to technológia, ktorú sa oplatí sledovať pre jej ekologický prístup.
• Ostatné (lítium-vzduch, ultrakondenzátory, dokonca jadrové?!): Ešte exotickejšie nápady sú vo fáze počiatočného výskumu. Lítium-vzduchové batérie napríklad vytvárajú katódu doslova z kyslíka zo vzduchu – teoreticky ponúkajú astronomickú energetickú hustotu (predstavte si naozaj ultralahké batérie) – no zatiaľ sú ďaleko od praktického využitia. Ešte šialenejším nápadom je koncept jadrovej diamantovej batérie: miniatúrne batérie využívajúce rádioaktívne izotopy, ktoré generujú malý prúd energie celé desaťročia. V skutočnosti nedávno čínsky startup predstavil prototyp „jadrovej“ batérie s použitím izotopov niklu-63, pričom tvrdí, že by mohla poháňať smartfón 50 rokov techxplore.com. Nečakajte, že to uvidíte vo svojom ďalšom Samsunge – je to vo fáze pilotného testovania a takéto články produkujú len malé množstvo prúdu (vhodné pre nízkoenergetické IoT senzory, nie však pre energeticky náročný telefón) ts2.tech ts2.tech. Tieto futuristické technológie sa pravdepodobne v spotrebiteľských telefónoch tak skoro, ak vôbec, neobjavia, no ilustrujú šírku prebiehajúceho výskumu. Skutočnosť, že firmy vôbec demonštrujú „batériu“, ktorá by mohla vydržať pol storočia bez nabíjania, je dôkazom toho, ako ďaleko vedci siahajú v hľadaní lepšieho ukladania energie.

Zhrnuté, chémia batérií v našich telefónoch je v pohybe. Ako to povedal jeden technologický analytik, každý výrobca vie, že potrebuje lepšie batérie, a je tu pocit, že batériová technológia zaostáva za inými pokrokmi techxplore.com. Investície do výskumu a vývoja batérií sú na historickom maxime vďaka rozmachu smartfónov a elektromobilov techxplore.com. Pravdepodobne nedostaneme jednu „zázračnú“ chémiu, ktorá okamžite znásobí výdrž batérie, ale kombinácia postupných zlepšení sa sčíta. Kremíkové anódy už zvyšujú kapacitu o ~10–15 % v reálnych produktoch, pevný elektrolyt by mohol pridať ďalších ~20–30 % v priebehu niekoľkých rokov, a ak sa presadí grafén alebo Li-S, možno nakoniec zdvojnásobíme dnešné kapacity batérií ts2.tech ts2.tech. Je to vzrušujúce obdobie pre batériových nadšencov aj spotrebiteľov – nasledujúca dekáda by mala priniesť citeľné zlepšenia vo výdrži aj rýchlosti nabíjania našich telefónov.

Inovácie v nabíjaní: rýchle, bezdrôtové a všade

Zatiaľ čo nové batériové materiály zlepšujú, koľko energie môžeme uložiť, ďalšia revolúcia sa odohráva v spôsobe nabíjania našich zariadení. Nabíjanie smartfónu si kedysi vyžadovalo trpezlivosť – no teraz, vďaka technologickým skokom, si môžete zariadenie dobiť rýchlejšie než kedykoľvek predtým a dokonca sa úplne zbaviť káblov vďaka bezdrôtovým metódam. Tu sú hlavné pokroky v nabíjacej technológii:

Hyper rýchle káblové nabíjanie (100 W, 200 W… 300 W!?)

Ak ste si v poslednom čase všimli špecifikácie nabíjania telefónov, viete, že všetko sa točí okolo wattov. Vyšší výkon znamená väčší prietok energie a rýchlejšie nabíjanie – a čísla vystrelili do nebies. Pred pár rokmi sa väčšina telefónov nabíjala výkonom 5–10 W (plné nabitie trvalo niekoľko hodín). V polovici 20. rokov 21. storočia už vidíme telefóny s nabíjačkami 65 W, 80 W, dokonca 150 W, ktoré sa stávajú bežnými, najmä od čínskych značiek ako OnePlus, Oppo, Xiaomi a Vivo ts2.tech. Tieto dokážu nabiť batériu za menej než hodinu. No preteky sa tam nezastavili – nabíjanie nad 100 W je už realitou. Vlajkové lode OnePlus prešli na 100 W (pod značkou Warp Charge alebo SuperVOOC) a Xiaomi to posunulo ešte ďalej rekordným 210 W „HyperCharge“ demom, ktoré nabije 4 000 mAh batériu za približne 8 minút ts2.tech. V testoch dokázal prototyp Xiaomi s výkonom nad 200 W nabiť batériu z 0 na 50 % za len 3 minúty a na 100 % za 8 minút ts2.tech. To znamená, že stačí zapojiť, rýchlo sa osprchovať a telefón je plne nabitý.

V skutočnosti aktuálny rekord dosahuje približne 240 W. Realme (sesterská značka Oppo) predstavila v roku 2023 nabíjačku s výkonom 240 W, ktorá dokáže nabiť telefón za približne 9 minút. A Xiaomi dokonca ukázalo prototyp nabíjania s výkonom 300 W – síce nedokázal udržať 300 W nepretržite (to je obrovské množstvo energie v malej batérii), ale zvládol nabiť 4 100 mAh článok za len 5 minút notebookcheck.net. Pri takýchto rýchlostiach sa nabíjanie prestáva byť „udalosťou“ a stáva sa takmer zanedbateľným – krátka zastávka na pár minút vám vystačí na celý deň používania.

Ako je to možné bez toho, aby sa telefón premenil na ohnivú guľu? Je to kombinácia viacerých vecí: dvojčlánkové batérie (batéria je rozdelená na dva články, ktoré sa nabíjajú paralelne, čím sa dosiahne dvojnásobná efektívna rýchlosť), pokročilé nabíjacie čipy a algoritmy na riadenie tepla a nové batériové materiály, ktoré zvládnu rýchle nabíjanie. Mnohé systémy rýchleho nabíjania tiež používajú grafén alebo iné prísady v batérii na zníženie vnútorného odporu a tepla a výrobcovia vyvinuli prepracované chladiace systémy (ako parné komory a tepelné gély) na odvádzanie tepla počas tých 5–10 minútových nabíjacích šprintov. Dôležité je, že tieto spoločnosti tvrdia, že napriek vysokým rýchlostiam je zdravie batérie zachované vďaka inteligentnému riadeniu – napríklad zastavením rýchleho nabíjania pri približne 70–80 % a následným spomalením, aby sa batéria v hornej časti príliš nezaťažovala.

Ďalším umožňujúcim faktorom je univerzálne prijatie štandardov USB-C a Power Delivery (PD). V roku 2024 Apple konečne opustil starý Lightning port a prijal USB-C pre iPhony ts2.tech (na základe nariadení EÚ), čo znamená, že prakticky všetky nové telefóny teraz používajú ten istý konektor. USB-C s PD 3.1 môže podľa špecifikácie podporovať až 240 W výkonu (48 V, 5 A), čo zodpovedá týmto novým supernabíjačkám. Táto univerzálnosť je výhrou pre spotrebiteľov – jeden nabíjač teraz môže rýchlo nabiť váš notebook, tablet aj telefón a už nie ste viazaní na proprietárnu nabíjačku pre každé zariadenie ts2.tech. Taktiež vidíme, že sa v nabíjačkách čoraz viac používa gálium-nitrid (GaN) ts2.tech. GaN je polovodičový materiál, ktorý premieňa menej energie na teplo, takže nabíjačky môžu byť oveľa menšie a efektívnejšie ako staré nabíjačky veľkosti tehly pre notebooky. 120W GaN nabíjačka dnes môže mať veľkosť balíčka kariet a dokáže dynamicky rozdeľovať výkon medzi viaceré zariadenia.

Čo bude ďalej s káblovým nabíjaním? Pravdepodobne dosiahneme praktický limit v rozsahu niekoľko stoviek wattov pre smartfóny – nad túto hranicu už teplo a záťaž batérie nemusia stáť za tú malú úsporu času. Výrobcovia sa možno zamerajú skôr na efektivitu a inteligenciu: nabíjanie prispôsobené stavu batérie, úprava prúdu na maximalizáciu životnosti atď. Už teraz mnohé telefóny nabíjajú ultra rýchlo napríklad do 80 %, potom spomalia, aby sa batéria šetrila ts2.tech. V budúcnosti, keď sa zlepšia batériové chémie (napríklad tuhé batérie, ktoré prirodzene zvládnu rýchlejšie nabíjanie s menším teplom), môžeme sa dočkať ešte rýchlejšieho nabíjania, ktoré bude šetrnejšie k batérii. Ale už teraz je plné nabitie za 5–10 minút revolúciou v pohodlí. Zabudnite na nočné nabíjanie – zapojte telefón, kým si čistíte zuby, a môžete vyraziť!

Vzostup bezdrôtového nabíjania (Qi2 a ďalej)

Rýchlosti pri kábloch sú pôsobivé, ale ďalším veľkým trendom je úplné odstránenie káblov. Bezdrôtové nabíjanie je v telefónoch už viac ako desaťročie, no stáva sa čoraz rozšírenejším a neustále sa zlepšuje. Aktuálne vzrušenie sa týka Qi2, nového štandardu bezdrôtového nabíjania, ktorý sa zavádza v rokoch 2023–2024. Qi2 je veľká novinka, pretože je priamo založený na magnetickom nabíjacom systéme MagSafe od Apple ts2.tech, ktorý je teraz prijatý ako priemyselný štandard. Znamená to, že bezdrôtové nabíjačky budú mať kruh magnetov, ktorý telefón zacvakne do dokonalej polohy. Už žiadne hľadanie „sladkého miesta“ na podložke – magnety zabezpečia, že váš telefón sa zakaždým správne prichytí pre optimálne nabíjanie ts2.tech. Apple predstavil MagSafe na iPhonoch v roku 2020, ale s Qi2 ho môže používať každý (vrátane Androidov) na magnetické zarovnanie. Wireless Power Consortium oznámilo Qi2 s podporou až do 15W (rovnako ako MagSafe) ts2.tech, a iPhone 15 na konci roka 2024 bol prvým zariadením, ktoré oficiálne podporovalo Qi2 ts2.tech. Výrobcovia príslušenstva od Belkinu po Anker teraz uvádzajú na trh nabíjačky kompatibilné s Qi2, ktoré budú fungovať naprieč rôznymi značkami telefónov ts2.tech.

Prečo na tom záleží? Po prvé, 15W bezdrôtové nabíjanie je pomerne rýchle (nie tak rýchle ako káblové, ale dostatočné na úplné nabitie telefónu za pár hodín). Dôležitejšie je, že Qi2 robí bezdrôtové nabíjanie spoľahlivejším – nezobudíte sa s vybitým telefónom len preto, že bol na podložke mierne posunutý ts2.tech. Magnety navyše umožňujú nové príslušenstvo (ako magnetické batériové balíčky, ktoré sa prichytia na telefón, držiaky do auta s nabíjaním atď.) naprieč ekosystémami. Do budúcnosti Qi2 pripravuje pôdu pre bezdrôtové nabíjanie s vyšším výkonom. V skutočnosti sa už testuje rozšírenie štandardu neoficiálne nazývané „Qi2.2“, ktoré má zvýšiť bezdrôtové nabíjanie na 25W ts2.tech. Jedna spoločnosť predviedla powerbanku Qi2.2, ktorá dokáže bezdrôtovo dodať 25W – čo zodpovedá rýchlosti údajne pripravovanej 25W MagSafe nabíjačky od Apple pre iPhone 16 ts2.tech. Takže môžeme očakávať, že rýchlosti bezdrôtového nabíjania sa budú postupne zvyšovať a v najbližších rokoch sa môžu priblížiť k rozpätiu 30–50W. Niektorí výrobcovia Androidov, ako Xiaomi a OnePlus, už dokonca implementovali 50W alebo 70W bezdrôtové nabíjanie na niektorých modeloch pomocou vlastnej proprietárnej technológie (často s nabíjacím stojanom s ventilátorom). S Qi2 a ďalšími generáciami by sa takéto rýchlosti mohli stať štandardom a byť univerzálne dostupné.

Okrem štandardného bezdrôtového nabíjania mnohé telefóny teraz podporujú aj reverzné bezdrôtové nabíjanie (tzv. zdieľanie energie bezdrôtovo) ts2.tech. Táto funkcia umožňuje, aby váš telefón sám fungoval ako bezdrôtová nabíjačka pre iné zariadenia. Napríklad si môžete na zadnú stranu telefónu priložiť puzdro na bezdrôtové slúchadlá alebo inteligentné hodinky a nabiť ich z batérie telefónu. Nie je to veľmi rýchle (zvyčajne ~5W) a nie je to veľmi efektívne, ale v núdzi je to skvelé pohodlie – v podstate premení veľkú batériu telefónu na záložnú powerbanku pre vaše menšie zariadenia ts2.tech. Vlajkové lode od Samsungu, Googlu a ďalších to majú už niekoľko generácií a objavujú sa špekulácie, že Apple by to mohol povoliť v budúcich iPhonoch (niektoré iPady už vedia reverzne nabíjať Apple Pencil alebo iné príslušenstvo) ts2.tech.

A potom je tu skutočne futuristické: nabíjanie cez vzduch – nabíjanie telefónu bez akéhokoľvek priameho kontaktu, dokonca aj cez celú miestnosť. Znie to ako sci-fi, ale firmy na tom pracujú. Xiaomi v roku 2021 predstavilo koncept s názvom Mi Air Charge, ktorý využíva základňovú stanicu na vysielanie milimetrových vĺn, ktoré dokážu nabíjať zariadenia vzdialené niekoľko metrov ts2.tech. Predstavte si, že vojdete do miestnosti a váš telefón sa začne nabíjať v pozadí. Ďalší startup, Energous, už dlho hovorí o “WattUp” nabíjaní pomocou rádiových vĺn pre malé zariadenia. K roku 2025 sú tieto technológie stále experimentálne a čelia veľkým výzvam: veľmi nízka účinnosť (predstavte si posielanie energie vzduchom – veľa sa jej stratí ako teplo) a regulačné/bezpečnostné prekážky (nikto nechce, aby výkonný rádiový vysielač poškodzoval inú elektroniku alebo ohrozoval zdravie) ts2.tech. Takže sa ešte neplánujte úplne zbaviť nabíjačiek. Ale fakt, že prototypy nabíjania cez vzduch už existujú, znamená, že v dlhodobom horizonte by mohla byť budúcnosť nabíjanie všade, neviditeľne – váš telefón by sa priebežne dobíjal vždy, keď ste v blízkosti vysielača, takže by vám v bežnom používaní nikdy skutočne “nedošla” batéria ts2.tech.

Zatiaľ sú praktické pokroky v nabíjaní: stále rýchlejšie káblové nabíjanie, ktoré minimalizuje prestoje, a pohodlnejšie bezdrôtové nabíjanie, ktoré sa vďaka magnetickému zarovnaniu stáva bezchybné. Spolu tieto inovácie uľahčujú udržiavanie našich telefónov nabitých viac než kedykoľvek predtým. V najbližších rokoch by kombinácia pevného alebo kremíkového akumulátora plus ultra-rýchleho nabíjania mohla dokonca zmeniť naše správanie – nebudete sa musieť obávať nočného nabíjania alebo úzkosti z vybitej batérie, pretože pár minút pripojenia (alebo položenia na podložku) tu a tam vás vždy dobije.

Udržateľnosť a druhý život: Zelenšie batérie a dlhšia výdrž

Ako sa batérie v smartfónoch zdokonaľujú, paralelne prebieha snaha, aby boli udržateľnejšie a vydržali dlhšie – v záujme planéty aj nás samotných. Moderné batérie obsahujú množstvo exotických materiálov (lítium, kobalt, nikel atď.) a ich ťažba a likvidácia má environmentálne a etické dôsledky. Budúcnosť batériových technológií nie je len o výkone; ide aj o to, aby boli zelenšie a zodpovednejšie.

Recyklované materiály a etický pôvod

Jeden veľký trend je používanie recyklovaných kovov v batériách na zníženie závislosti od ťažby. Kobalt je napríklad kľúčovou zložkou v mnohých lítium-iónových katódach, ale ťažba kobaltu je spájaná s neetickými pracovnými praktikami a poškodzovaním životného prostredia. V reakcii na to spoločnosti ako Apple prechádzajú na recyklované zdroje. Apple oznámil, že do roku 2025 budú všetky batérie navrhnuté Applom používať 100 % recyklovaného kobaltu ts2.tech. Je to významný záväzok vzhľadom na rozsah Applu – núti to dodávateľský reťazec recyklovaného kobaltu (zo starých batérií, priemyselného odpadu atď.) rásť. Podobne aj ďalší výrobcovia zvyšujú podiel recyklovaného lítia, niklu a medi vo svojich batériách.

Zasahujú aj vlády. Európska únia prijala v roku 2023 prelomovú reguláciu batérií, ktorá stanovuje prísne ciele: do roku 2027 musia nabíjateľné batérie (napríklad v telefónoch) obsahovať aspoň 16 % recyklovaného kobaltu a 6 % recyklovaného lítia, okrem iných materiálov ts2.tech. Zákon tiež zavádza „pas batérie“ – digitálny záznam o materiáloch a pôvode batérie – a vyžaduje, aby výrobcovia zbierali a recyklovali veľké percento batérií na konci ich životnosti ts2.tech. Kľúčové je, že EÚ bude vyžadovať, aby prenosná elektronika mala do roku 2027 jednoducho vyberateľné batérie ts2.tech. To znamená, že výrobcovia telefónov budú musieť navrhovať batérie, ktoré sa dajú ľahko vymeniť alebo nahradiť (žiadne nenávratne prilepené batérie). Cieľom je uľahčiť výmenu vybitej batérie (predĺženie životnosti telefónu) a zabezpečiť, aby sa staré batérie dali vybrať a recyklovať namiesto vyhodenia na skládku. Už teraz vidíme mierny návrat k dizajnovým prvkom ako sú vyťahovacie pásky a menej trvalých lepidiel v niektorých telefónoch v očakávaní týchto pravidiel.

Z pohľadu spotrebiteľa možno čoskoro uvidíme v špecifikáciách telefónov chválenie sa „X % recyklovaného materiálu v batérii“ alebo „100 % bez kobaltu“. V skutočnosti niektoré spoločnosti prešli na alternatívne katódové chémie, ako je lítium-železo-fosfát (LFP), ktoré neobsahujú kobalt ani nikel (bežné v elektromobiloch a teraz aj v niektorých elektronikách), aby zmiernili problémy so získavaním surovín. Udržateľnosť sa stáva predajným argumentom: do roku 2030 si možno vyberiete telefón nielen podľa jeho parametrov, ale aj podľa toho, aká ekologická je jeho batéria ts2.tech.

Dlhšia životnosť a druhotné využitie

Predĺženie životnosti batérií má dvojaký prínos: je to dobré pre používateľov (nemusíte batériu tak často servisovať alebo vymieňať) a dobré pre životné prostredie (menej odpadu). Diskutovali sme o tom, ako softvérové funkcie ako optimalizované/adaptívne nabíjanie pomáhajú spomaliť starnutie batérie tým, že sa vyhýbajú stresu z prebitia. Funkcie v iOS a Androide, ktoré pozastavia nabíjanie na 80 % alebo sa naučia váš harmonogram, aby dokončili nabíjanie tesne predtým, než sa zobudíte, môžu výrazne zachovať zdravie batérie počas rokov ts2.tech ts2.tech. Podobne nové systémy založené na AI, ako je Google Adaptive Charging a Battery Health Assistant, v skutočnosti upravujú nabíjacie napätie podľa toho, ako batéria starne, aby predĺžili jej životnosť ts2.tech. Výsledkom je, že dvojročné telefóny by si mali udržať vyššie percento svojej pôvodnej kapacity než kedysi. Typická batéria smartfónu je dnes hodnotená na ~80 % zdravia po 500 úplných nabíjacích cykloch ts2.tech, ale vďaka týmto opatreniam používatelia hlásia, že batérie zostávajú nad 90 % zdravia aj po viac než roku či dvoch používania – čo znamená, že z batérie získate viac celkovej životnosti predtým, než si všimnete degradáciu.

Napriek najlepšiemu úsiliu sa kapacita každej batérie nakoniec zníži. Tradične to znamenalo, že zariadenie sa stane elektroodpadom alebo si zaplatíte za výmenu batérie. V budúcnosti by jednoduchšia vymeniteľnosť (vďaka pravidlu EÚ) mohla umožniť spotrebiteľom vymeniť batériu v telefóne rovnako jednoducho, ako meníme batériu vo vreckovej baterke – čím sa predĺži užitočný život zariadenia o ďalších pár rokov s novým článkom. To nielenže šetrí peniaze (výmena batérie je lacnejšia ako nový telefón), ale znižuje aj množstvo elektroodpadu.

Čo však so starými batériami samotnými? Stále viac sa objavuje záujem o ich „druhý život.“ Aj keď batéria telefónu už nedokáže spoľahlivo poháňať telefón (napríklad je na 70 % pôvodnej kapacity), často ešte stále dokáže udržať náboj. Inovatívne projekty opätovného využitia sa snažia tieto vyradené batérie použiť v menej náročných aplikáciách. Napríklad výskumníci v Soule si všimli, že ľudia majú tendenciu vyhadzovať telefóny po 2–3 rokoch, zatiaľ čo batérie majú ešte asi 5-ročnú životnosť thecivilengineer.org. Navrhli opätovné využitie použitých batérií z telefónov ako zásobníky energie pre solárne LED osvetlenie v odľahlých oblastiach thecivilengineer.org. V prototype boli tri vyradené batérie zo smartfónov spojené do ~12 V balíka, ktorý poháňal 5W LED lampu niekoľko hodín za noc, nabíjanú malým solárnym panelom thecivilengineer.org. Takéto riešenie by mohlo poskytnúť lacné osvetlenie v komunitách mimo siete a zároveň opätovne využiť batérie, ktoré by inak skončili ako odpad – výhra pre udržateľnosť aj spoločenské dobro.

Vo väčšom meradle sa koncept druhého života batérií už realizuje pri batériách z elektromobilov (použité autobatérie sa znovu využívajú na domáce alebo sieťové úložiská). Pri smartfónoch je to trochu zložitejšie (články sú malé a jednotlivo nie veľmi výkonné), ale dá sa predstaviť kiosky alebo programy na recykláciu batérií, kde by sa staré batérie z telefónov hromadne zbierali na recykláciu materiálov alebo spájali do batériových bánk a pod. Niektoré výzvy pretrvávajú: testovanie a triedenie použitých článkov je prácne a nové batérie sú už také lacné, že použité články často nie sú cenovo konkurencieschopné bluewaterbattery.com bluewaterbattery.com. Navyše, batérie do telefónov majú rôzne tvary a kapacity, čo komplikuje štandardizáciu. Napriek tomu, ako rastie tlak na životné prostredie, môžeme očakávať, že firmy budú zdôrazňovať, ako renovujú a opätovne využívajú batérie. Dokonca aj dizajn pre demontáž (uľahčenie vyberania batérií) môže umožniť recykláciu aj druhý život batérií, ako poznamenávajú odborníci na udržateľnosť bluewaterbattery.com.

Stručne povedané, budúcnosť batérií v smartfónoch nie je len o okázalých nových technológiách – je to aj o zodpovednosti. Používaním recyklovaných materiálov, zabezpečením etických dodávateľských reťazcov, predlžovaním životnosti batérií inteligentnejším manažmentom a plánovaním, čo sa stane, keď batéria doslúži, sa odvetvie posúva k cirkulárnejšiemu modelu. Regulátori tento proces podporujú a spotrebitelia si čoraz viac uvedomujú ekologickú stopu svojich zariadení. Dúfame, že o desať rokov nebude batéria vášho telefónu len dlhšie vydržať na jedno nabitie, ale vydrží aj dlhšie počas celej svojej životnosti, a keď doslúži, znovuzrodí sa ako súčasť novej batérie alebo produktu namiesto toho, aby znečisťovala skládku.

Hlavní výrobcovia: Plány a špekulácie

Snahy o lepšie batérie sa týkajú prakticky každého veľkého hráča v oblasti technológií. Každý výrobca smartfónov má svoj vlastný prístup – niektorí sa zameriavajú na opatrné vylepšenia, iní na agresívne inovácie. Tu je pohľad na to, ako hlavní hráči zvládajú revolúciu v oblasti batérií:

• Apple: Prístup spoločnosti Apple k batériám je konzervatívny, ale zameraný na používateľa. Namiesto naháňania extrémnych špecifikácií kladú dôraz na spoľahlivosť a dlhú životnosť. Napríklad Apple zavádzal veľmi rýchle nabíjanie pomaly – iPhony len nedávno zvýšili výkon nabíjania na približne 20–30 W, čo je ďaleko za niektorými Android konkurentmi, a ich MagSafe bezdrôtové nabíjanie je obmedzené na 15 W techxplore.com techxplore.com. Toto je čiastočne zámer: Apple uprednostňuje udržiavanie zdravia batérie a zabezpečenie konzistentného používateľského zážitku. iOS má robustnú správu batérie (ako funkcia Optimalizované nabíjanie a monitorovanie zdravia batérie) a Apple kalibruje svoje menšie batérie tak, aby aj tak dosiahli slušnú výdrž v reálnom svete vďaka optimalizácii hardvéru/softvéru. Treba však povedať, že Apple intenzívne investuje v zákulisí do batériových technológií novej generácie. Správy z odvetvia naznačujú, že Apple má tajnú internú výskumnú skupinu pre batérie. Južnokórejská správa (ET News) dokonca tvrdila, že Apple vyvíja vlastné pokročilé návrhy batérií, pričom by mohol predstaviť niečo nové okolo roku 2025 techxplore.com. Toto by mohlo súvisieť s väčšími projektmi Apple – najmä s údajne pripravovaným Apple Car, ktorý by si vyžadoval prelomovú batériovú technológiu (solid-state? ultra-husté články?), ktorá by sa mohla neskôr objaviť aj v iPhonoch a iPadoch. Apple je tiež lídrom v dodávateľskom reťazci v oblasti udržateľnosti (napríklad záväzok používať recyklovaný kobalt) a bol medzi prvými, ktorí zaviedli funkcie na spomalenie nabíjania a predĺženie životnosti. Objavili sa aj fámy, že Apple skúma stohovanú batériu (spôsob vrstvenia batériových článkov na efektívnejšie využitie vnútorného priestoru) pre budúce iPhony, ako aj možnosť použitia LFP (železo-fosfátových) batérií v niektorých zariadeniach, aby sa úplne eliminoval kobalt. Hoci Apple otvorene nehovorí o výskume a vývoji batérií, môžeme očakávať, že nové chémiu prijmú, keď budú overené – možno v spolupráci s etablovanými dodávateľmi batérií alebo aj prostredníctvom strategických akvizícií. A keď urobia pokrok v batériách, pravdepodobne to budú prezentovať nie technickým žargónom, ale používateľskými výhodami („vydrží o X hodín dlhšie“, „nabije sa na 50 % za Y minút“ atď.).
• Samsung: Samsung, ako výrobca zariadení a zároveň vlastník dcérskych spoločností ako Samsung SDI (výrobca batérií), je hlboko zapojený do inovácií v oblasti batérií. Po incidente s batériou Galaxy Note7 v roku 2016 (ktorý priniesol pre celý priemysel tvrdé ponaučenie o bezpečnom posúvaní hraníc batérií) Samsung zdvojnásobil úsilie v oblasti bezpečnosti a postupných vylepšení. Na jednej strane, Samsung telefóny nevedú v extrémne rýchlom nabíjaní – najnovšie vlajkové lode Galaxy sa nabíjajú výkonom okolo 45 W, čo je v porovnaní s čínskou konkurenciou skromné. Je to pravdepodobne opatrné rozhodnutie na zabezpečenie životnosti a bezpečnosti. Na druhej strane však Samsung výrazne investuje do technológií novej generácie s cieľom dosiahnuť prelom. Už roky skúmajú tuhé batérie a dokonca otvorili pilotnú výrobnú linku. Stratégiou Samsungu sa zdá byť: najskôr rozbehnúť technológiu tuhých batérií v menších zariadeniach a potom ju rozšíriť. CEO divízie komponentov Samsungu potvrdil, že prototypy tuhých batérií pre nositeľné zariadenia sú vo vývoji, pričom ich uvedenie sa plánuje okolo roku 2025 ts2.tech. Plán (podľa správ v kórejských médiách) je mať tuhú batériu v smart hodinkách do rokov 2025–26 a ak všetko pôjde dobre, tuhú batériu v Galaxy telefóne okolo roku 2027 ts2.tech ts2.tech. Samsungov dizajn tuhých batérií využíva sulfidový alebo oxidový keramický elektrolyt a v interných testoch naznačili pôsobivú energetickú hustotu a životnosť cyklov. Medzitým tiež skúmajú väčšie využitie kremíkových anód – je možné, že Galaxy S25 alebo S26 ticho začlení kremík do batérie na mierne zvýšenie kapacity (aby držali krok s konkurentmi ako HONOR) ts2.tech. Samsung sa tiež zaoberal grafénom – pred pár rokmi sa objavila fáma (a dokonca tweet od priemyselného leakera), že Samsung dúfa, že uvedie telefón s grafénovou batériou do roku 2021 graphene-info.com. To sa nestalo, čo ukazuje, že grafén ešte nebol pripravený na masové nasadenie. Samsung však stále vlastní patenty na technológiu grafénových batérií a mohol by prekvapiť, ak dôjde k prelomu. Z hľadiska udržateľnosti má Samsung iniciatívy na zníženie obsahu kobaltu v batériách (prechod na vyšší obsah niklu) a je si vedomý pripravovaných pravidiel EÚ o recyklovateľnosti ts2.tech. Celkovo verejná cestovná mapa Samsungu naznačuje postupné vylepšenia teraz (lepšia odolnosť, o niečo rýchlejšie nabíjanie, možno mierne väčšie batérie v každej generácii) a veľký skok neskôr (tuhé batérie).
• Xiaomi, Oppo a čínska avantgarda: Čínski výrobcovia smartfónov boli najagresívnejší v prijímaní batériových technológií. Najmä Xiaomi často predvádza technologické ukážky, ktoré sa dostávajú na titulky – od už spomínaného 200W/300W nabíjania až po ich prácu na pevnolátkových batériách. Xiaomi v skutočnosti demonštrovalo prototyp pevnolátkovej batérie v roku 2023 (v prototype Xiaomi 13 s kapacitou 6 000 mAh) notebookcheck.net, čím sa pozicionovalo ako líder v prijímaní nových chémií. Filozofia Xiaomi je často „oznámiť skoro, často iterovať“. Hoci tento 6 000 mAh pevnolátkový telefón nie je komerčný, signalizuje zámer Xiaomi byť medzi prvými, ktorí uvedú skutočné pevnolátkové zariadenie na trh. Xiaomi je tiež veľmi optimistické ohľadom rýchleho nabíjania – ich telefóny s 120W a 210W nabíjaním (ako varianty série Redmi Note) patrili pri uvedení medzi najrýchlejšie dostupné a neustále posúvajú hranice. Oppo (a jeho sub-značka OnePlus) boli takisto priekopníkmi super-rýchleho nabíjania (VOOC/Warp Charge) a dokonca aj vysokovýkonného bezdrôtového nabíjania (Oppo’s 65W AirVOOC). Tieto spoločnosti zvyčajne používajú relatívne konvenčné batérie, ale vynikajú vďaka inžinierstvu – napr. dvojčlánkové dizajny, špecializované nabíjacie pumpy a dokonca aj elektródy s prídavkom grafénu na dosiahnutie rýchlosti. Často sú tiež prví, ktorí prijímajú veci ako kremíkové anódy – ako bolo spomenuté, vlajkové rady Xiaomi a Vivo koncom rokov 2023/2024 prijali kremíkové batérie od čínskych dodávateľov batérií. Pokiaľ ide o cestovné mapy: očakávajte, že Xiaomi a Oppo budú pokračovať v predbiehaní sa v rýchlosti nabíjania (mohli by sme vidieť 300W nabíjanie komerčne o rok alebo dva, ak sa podarí zvládnuť teplo). Môžu tiež vydať limitovanú edíciu telefónu s novou chémiou batérie (Xiaomi by mohlo urobiť malú sériu „solid-state edition“ telefónu okolo rokov 2025–26, ak ich prototypy budú napredovať). Jednou neznámou je Huawei – napriek ich problémom so zásobovaním čipmi má Huawei bohaté oddelenie výskumu a vývoja a hovoril o graféne a ďalších batériových inováciách (v roku 2016 použili grafénovú fóliu na odvod tepla v telefónoch a raz naznačili grafénové batérie, hoci sa to nenaplnilo). Ak by sa Huawei opäť zameral na batériové technológie, mohol by prekvapiť odvetvie niečím novým. V každom prípade čínski výrobcovia považujú batérie a nabíjanie za kľúčové odlišovače – spôsob, ako vyniknúť na preplnenom trhu techxplore.com. Táto konkurencia prospieva spotrebiteľom na celom svete, pretože keď jedna spoločnosť dokáže, že technológia je bezpečná a populárna (napríklad 15-minútové nabíjanie), ostatní cítia tlak ju dorovnať.
• Ostatní (Google, OnePlus, atď.): Telefóny Google Pixel sa väčšinou držali konzervatívnej cesty ako Apple – stredne veľké batérie, žiadne šialené nabíjanie (Pixel 7 mal nabíjanie okolo 20 W). Zdá sa, že Google sa viac zameriava na softvérové optimalizácie (funkcie Adaptive Battery, ktoré sa učia váš spôsob používania a predlžujú výdrž, atď.) než na samotný hardvér batérie. Google však predstavil extrémne režimy šetrenia batérie a podobne, pričom sa spolieha na AI na predĺženie výdrže namiesto zvyšovania kapacity. OnePlus, ako už bolo spomenuté, patrí pod Oppo a je lídrom v rýchlom nabíjaní (OnePlus 10T mal 150W nabíjanie, OnePlus 11 podporuje 100W, atď.). Hovorí sa, že OnePlus prinesie do USA telefón s batériou so silikónovou anódou (čo by mohol byť OnePlus 12 alebo 13), keďže väčšina telefónov so silikónovou batériou je zatiaľ dostupná len v Číne androidauthority.com.

Zhrnuté, plán každého výrobcu odráža rovnováhu medzi rizikom a inováciou. Apple a Google sa prikláňajú k opatrnosti a dlhodobej používateľskej skúsenosti, Samsung investuje do dlhodobých prelomov a zároveň vylepšuje súčasné technológie, a spoločnosti ako Xiaomi, Oppo, Vivo a HONOR napredujú okamžitými inováciami. Konkurencia v oblasti batérií je tvrdá, a to je pre nás dobrá správa. Znamená to, že každá generácia telefónov prináša hmatateľné zlepšenia – či už ide o telefón, ktorý sa nabije dvakrát rýchlejšie, vydrží o pár hodín dlhšie, alebo sa jednoducho po roku používania tak rýchlo nezhorší ts2.tech ts2.tech. Ako poznamenal jeden odborník z odvetvia, mať lepšiu batériu je teraz kľúčový spôsob, ako vyniknúť v mori podobných špecifikácií techxplore.com – takže výrobcovia majú veľkú motiváciu prinášať skutočné pokroky.

Výzvy a budúci výhľad

Pri všetkých týchto vzrušujúcich novinkách je dôležité krotiť očakávania. Batérie sú zložité – zahŕňajú komplexnú chémiu a materiálové vedy a pokrok často prichádza pomalšie, než sľubuje hype. Keď sa pozeráme do budúcnosti, je potrebné si uvedomiť kľúčové výzvy a obmedzenia:

• Hype verzus realita v časových harmonogramoch: Videli sme, ako optimistické predpovede prichádzajú a odchádzajú. Napríklad o grafénových batériách sa hovorilo, že budú v telefónoch Samsung už v roku 2020 graphene-info.com – je rok 2025 a stále tu nie sú. Pevné batérie boli označované za „svätý grál“, ktorý by mohol byť v telefónoch už v polovici 20. rokov, no teraz to vyzerá najskôr na koniec 20. rokov. Poučenie: prelomové objavy potrebujú čas na komercializáciu. Výsledky z laboratória sa nie vždy ľahko prenesú do masovej výroby – pri škálovaní sa môžu objaviť nové problémy. Takže aj keď je plán na ďalšiu dekádu plný sľubov, mali by sme očakávať postupné zlepšenia (10–30% zisky, krok za krokom) namiesto jedného náhleho 10-násobného skoku v ďalšom telefóne.
• Výroba a cena: Mnohé z nových technológií sú drahé alebo náročné na výrobu. Produkcia pevných batérií, ako už bolo spomenuté, stojí dnes niekoľkonásobne viac ako Li-ion ts2.tech. Grafénové materiály sú drahé a ťažko sa rovnomerne integrujú usa-graphene.com. Dokonca aj kremíkové anódy, ktoré sú už komerčne dostupné, si vyžadovali nové výrobné procesy. Často trvá roky, kým sa znížia náklady a zvýši výťažnosť novej batériovej technológie. Spomeňte si, ako dlho trvalo, kým sa Li-ion batérie stali lacnými – desaťročia zdokonaľovania a úspor z rozsahu. To isté bude platiť pre pevné batérie alebo Li-S: prvé zariadenia môžu byť drahé alebo dostupné len v obmedzenom množstve. Dobrou správou je, že spotrebná elektronika je obrovský trh a keď tieto technológie prevezmú aj elektromobily, zvýši sa objem výroby a ceny klesnú. Ale v blízkej budúcnosti očakávajte, že prvý telefón s pevnou batériou (napríklad) bude dosť drahý alebo ťažko dostupný.
• Životnosť a degradácia: Každá nová chémia musí dokázať, že vydrží. Nemá zmysel mať batériu s extrémne vysokou kapacitou, ak výrazne stráca kapacitu už po 100 cykloch. Li-síra je toho ukážkovým príkladom – úžasná energetická hustota, ale historicky veľmi slabá životnosť cyklov ts2.tech. Vedci sa zaoberajú týmito problémami (napr. prísady na zabránenie „sulfur shuttle“, ochranné povlaky v tuhoelektrolytických článkoch na zabránenie tvorby dendritov). Niektoré pokroky sú povzbudivé – napr. QuantumScape oznámil tuhoelektrolytické články, ktoré si po 800 cykloch zachovali viac ako 80 % kapacity, a toto číslo sa stále zlepšuje. Napriek tomu, každá nová batéria v telefóne bude pod drobnohľadom, ako zvláda 2–3 roky každodenného nabíjania. Výrobcovia budú pravdepodobne opatrní, aby nové batérie aspoň splnili štandard ~500 cyklov = 80 % kapacity, ktorý spotrebitelia očakávajú ts2.tech. Ďalším aspektom životnosti je vplyv rýchleho nabíjania: opakované pumpovanie 200 W do batérie môže urýchliť opotrebovanie, ak nie je starostlivo riadené. Preto je softvér taký dôležitý na riadenie nabíjacích kriviek, aby sa minimalizovalo poškodenie. Ako spotrebitelia si možno budeme musieť upraviť návyky (napríklad používať rýchle nabíjanie len v prípade potreby a pomalšie nabíjanie cez noc na zachovanie zdravia batérie – niektoré telefóny to umožňujú).
• Bezpečnosť: Na bezpečnosť nesmieme zabúdať. Čím je batéria energeticky hustejšia, tým viac energie je natlačené v malom priestore – čo môže byť katastrofálne, ak sa uvoľní nekontrolovane (oheň/explózia). Incidenty ako Note7 ukázali, že aj malá chyba môže spôsobiť veľké problémy. Nové chémie majú svoje bezpečnostné profily: tuhoelektrolytické batérie sú považované za bezpečnejšie (nehorľavé), ale ak používajú lítiový kov, existuje riziko tepelného úniku pri nesprávnom zaobchádzaní. Prísady s grafénom môžu zlepšiť chladenie, ale batéria stále uchováva veľké množstvo energie, ktoré môže skratovať. Výrobcovia budú nové batérie dôkladne testovať drvením, prepichovaním, zahrievaním atď., aby splnili normy. Očakávajte, že viac telefónov bude mať viacvrstvové bezpečnostné opatrenia (teplotné senzory, fyzické odpojenia, tlakové ventily), keď budú experimentovať s článkami s vyššou energetickou hustotou ts2.tech ts2.tech. Aj regulátori budú pozorne sledovať – certifikačné normy sa môžu pre nové typy batérií vyvíjať. Ideálny scenár je, že technológie ako tuhoelektrolytické batérie, ktoré prirodzene znižujú riziko požiaru, sa stanú bežnými a naše zariadenia budú celkovo bezpečnejšie. Dovtedy bude každá firma, ktorá predstaví novú batériu, pravdepodobne postupovať veľmi opatrne (pravdepodobne najskôr v jednom modeli, aby sledovala výkon v reálnom svete).
• Dizajnové kompromisy: Niektoré pokroky si môžu vynútiť zmeny v dizajne. Pevný akumulátor (solid-state) zatiaľ nemusí byť taký flexibilný alebo tenký ako súčasné lítium-polymérové batérie, čo môže spočiatku ovplyvniť tvar zariadenia. Vyššia kapacita často znamená ťažšiu batériu; výrobcovia telefónov potom musia vyvážiť rozloženie hmotnosti. Ak by sa vďaka reguláciám vrátili používateľom vymeniteľné batérie, mohlo by to vyžadovať kompromisy v dizajne (napr. neutesnenie batérie by mohlo obetovať určitú tenkosť alebo odolnosť voči vode, pokiaľ sa nenájde šikovné inžinierske riešenie). Môžeme teda vidieť mierny návrat k o niečo hrubším telefónom alebo modulárnym dizajnom, aby sa tieto zmeny dali realizovať. Na druhej strane, ak by sa energetická hustota zdvojnásobila, možno by telefóny mohli byť tenšie alebo by mohli obsahovať ďalšie funkcie namiesto len predĺženia výdrže. Je to neustále žonglovanie medzi dizajnom, výdržou batérie a funkciami.
• Dopad na životné prostredie: Aj keď sa snažíme o ekologickejšie technológie, aj tu existujú výzvy. Ak nové batérie používajú menej kobaltu, ale viac iných materiálov, musíme zabezpečiť, že tieto suroviny budú získavané zodpovedne. Recyklačné procesy musia držať krok s novými chémiami – napríklad recyklácia pevného akumulátora môže byť iná ako recyklácia Li-ion batérie. Priemysel bude musieť vyvinúť recyklačné metódy pre batérie s vysokým obsahom kremíka alebo síry, ak sa tieto presadia. Nariadenia EÚ o batériách sú v tomto smere dobrým impulzom a pravdepodobne uvidíme väčší dôraz na dizajn pre recyklovateľnosť (napríklad ľahšie vyberateľné články). Ďalšou výzvou je spotreba energie pri výrobe – niektoré z týchto materiálov (ako výroba grafénu alebo vysokočistých kremíkových nanodrôtov) môžu byť energeticky náročné, čo môže čiastočne vyvážiť environmentálne prínosy, ak sa to nebude riadiť čistou energiou.

Napriek týmto výzvam zostávajú odborníci optimistickí, že napredujeme stabilným tempom. Ben Wood, hlavný výskumník v CCS Insight, poznamenal, že rekordné množstvo peňazí prúdi do batériových technológií a že je to skutočne „vzrušujúce obdobie pre batérie“ – pokrok prebieha na viacerých frontoch naraz techxplore.com. Zároveň však upozornil, že skutočná revolúcia (napríklad telefón, ktorý vydrží dva týždne intenzívneho používania na jedno nabitie) je stále vzdialenou vyhliadkou a čaká nás ešte „veľa rokov“ práce techxplore.com. Postupné zlepšenia sa budú sčítavať: tu 20 % nárast, tam o 30 % rýchlejšie nabíjanie, inde 5× dlhšia životnosť – a spolu to bude pôsobiť ako revolúcia, aj keď sa žiadna zázračná batéria neobjaví zo dňa na deň.

Pre spotrebiteľov vyzerá budúcnosť batérií v smartfónoch sľubne. V najbližších rokoch môžete očakávať: univerzálne rýchle nabíjanie (dni pomalého nabíjania sú preč), mierne dlhšiu výdrž batérie v každej generácii (vďaka vyššej hustote a efektivite) a batérie, ktoré vydržia väčšinu svojej životnosti pred výmenou (vďaka adaptívnemu nabíjaniu a materiálom, ktoré sa pomalšie degradujú). Uvidíme tiež väčší dôraz na to, aká „zelená“ je batéria – možno budete počuť o recyklovanom obsahu alebo o tom, ako ľahko sa dá vymeniť. A možno do konca tohto desaťročia prídu na trh prvé telefóny s pevnými batériami alebo inými batériami novej generácie, ktoré nám dajú ochutnať skutočne novej éry batériových technológií.

Na záver, nenápadná batéria v telefóne prechádza najväčšou premenou za posledné desaťročia. Nabitie za pár minút, výdrž na dni môže znieť ako slogan, no vďaka týmto inováciám je to čoraz reálnejšie. Od kremíkových anód, ktoré už dnes zvyšujú kapacitu, cez tuhé elektrolyty a grafén na obzore, až po rýchlosti nabíjania, ktoré by sa pred pár rokmi zdali nemožné – všetky tieto pokroky sa spájajú a menia náš každodenný vzťah k zariadeniam. Keď najbližšie pripojíte telefón do nabíjačky, uvedomte si, že o pár rokov možno „pripájanie“ už nebude potrebné – a starosti s výdržou batérie budú minulosťou. Budúcnosť batérií v smartfónoch nie je len o väčších číslach – ide o zásadne lepší zážitok: viac slobody, viac pohodlia a čistejšie svedomie ohľadom technológií vo vrecku. A táto budúcnosť sa k nám blíži rýchlo.

Zdroje: ts2.tech ts2.tech androidauthority.com notebookcheck.net ts2.tech techxplore.com ts2.tech thecivilengineer.org techxplore.com a ďalšie, ako je uvedené vyššie.