Czy baterie wciąż są najsłabszym elementem smartfonów?

Na co najczęściej narzekamy w swoich smartfonach? Nawet bez opierania się o solidne dane nietrudno zgadnąć, że chodzi o czas pracy na jednym ładowaniu.

Co jakiś czas pojawiają się informacje o rewolucyjnych odkryciach, zapowiedziach poważnych zmian na rynku ogniw czy grupach profesorów opracowujących coraz to bardziej wyszukane metody ładowania urządzeń elektronicznych. Od lat pod tymi artkułami pojawiają się komentarze w podobnym tonie:

Tymczasem lata mijają, a wciąż bywa tak, że smartfony nie potrafią wytrzymać od rana do wieczora. Czy oznacza to jednak, że nic się nie zmieniło? Jak radzimy sobie z (nie)spodziewanym brakiem energii?

Zwykły tryb oszczędzania energii w smartfonach w porównaniu z trybem „Ultra Power Saving mode” wypada blado. Nowy tryb wprowadzono po raz pierwszy w zeszłym roku i od tamtej pory już sporo smartfonów (nie tylko high-endowych) ma podobną funkcję. Co daje nam ekstremalne oszczędzanie energii?

Poniekąd zamienia smartfona w zwykły telefon, ogranicza jego funkcjonalność do minimum, wyłącza część modułów łączności. Niekiedy w tym trybie wszystko wyświetlane jest jedynie w czerni i bieli, co dzięki ekranom AMOLED daje jeszcze większą oszczędność baterii. Czasami możemy nawet w tym trybie korzystać z przeglądarki, Facebooka, Twittera czy uruchomić WhatsApp.

Najważniejsze jednak jest to, że po włączeniu tego trybu na resztkach baterii można korzystać z najbardziej podstawowych funkcji telefonu jeszcze przez wiele godzin. W pewnych sytuacjach funkcja ta okazuje się zbawienna.

Naładowanie telefonu od 0% do 60% w 30 minut? To możliwe i przede wszystkim bardzo przydatne.

Za superszybkie ładowanie odpowiada m.in. technologia Qualcomm Quick Charge 2.0, która na rynku pojawiła się dokładnie rok temu. Połączenie odpowiedniego procesora Qualcomma i ładowarki o odpowiedniej mocy do szybkiego ładowania daje imponujący rezultat. Szybkie podładowanie telefonu to obecnie naprawdę wygodna sprawa.

Co ciekawe, niektóre smartfony bez Qualcomma na pokładzie również wspierają technologię superszybkiego ładowania. Listę urządzeń obsługujących Quick Charge 2.0 znajdziemy tutaj.

Ładowanie indukcyjne wciąż nie jest popularne, chociaż technologia ma już swoje lata. Pionierem wśród telefonów z ładowaniem indukcyjnym był Palm Pre z 2009 roku, ale dopiero w 2012 roku, między innymi dzięki urządzeniom z rodziny Lumia, stała się ona popularna.

Obsługa bezprzewodowego ładowania wciąż jednak nie jest standardem i konsekwentnie pojawiała się głównie w Nexusach czy Lumiach.

Ostatnio o tej technologii w smartfonach zrobiło się nieco głośniej dzięki ogłoszeniu przez IKEA wprowadzeniu mebli z wbudowanymi ładowarkami bezprzewodowymi.

To prawdopodobnie najlepszy moment w historii na rozpowszechnienie tej technologii pośród smartfonów. Wszyscy trzymamy kciuki.

Powerbanki również nie są niczym nowym, aczkolwiek z roku na rok stają się coraz popularniejsze. Z biegiem czasu mocno potaniały i dziś ten bardzo przydatny (szczególnie na wyjazdach) gadżet kosztuje grosze. Te o najmniejszej pojemności można kupić za ok. 20-30 zł lub pokusić się o pojemniejsze czy nieco bardziej designerskie i tym samym droższe.

Wszyscy odnosimy wrażenie, że technologie zawarte w smartfonach pędzą do przodu, a wydajność baterii stoi w miejscu. Co ciekawe nie odczuwamy tego aż tak bardzo ponieważ najbardziej prądożerne podzespoły takie jak procesory czy ekrany z roku na rok pobierają mniej energii. Przykładowo - strach przed implementacją ekranuów QHD okazuje się już być bezpodstawny. W jednym z ostatnich flagowców według pomiarów wyszło, że wyświetlacz QHD zużywa mniej energii niż wyświetlacz Full HD z modelu poprzedniej generacji. Oczywiście możemy gdybać co by było gdyby pozostano przy Full HD przy jednoczesnym zastosowaniu nowszej technologii ekranu, ale na to nie mamy już wpływu.

Nie jest jednak do końca tak, że baterie "stoją w miejscu". Przypomnijmy sobie, jak pojemne i wydajne były jeszcze trzy lata temu nawet w topowych modelach (pomijając drobne wyjątki). Postęp jest, tylko może nie być on dla nas aż tak bardzo widoczny, a użytkownicy domagają się poważnych zmian.

Jednym z większych problemów dla producentów jest obecnie upakowanie jak najwięcej miliamperogodzin w jak najmniejszym akumulatorze litowo-jonowym. Ludzie ze startupu SolidEnergy Systems mieszczącego się w Bostonie twierdzą, że są bliscy przełomu.

Niedawno pokazali prototyp baterii, która wytrzymuje niemal 2x więcej czasu na pojedynczym ładowaniu niż zwykłe litowo-jonowe baterie tego samego rozmiaru. Rezultaty zostały potwierdzone przez producenta A123 Systems, współpracującego przy tym projekcie.

W mocnym uproszczeniu stworzono niemal bezanodową baterię o znacznie mniejszych rozmiarach. Niestety w obecnej fazie rozwoju projektu cienka warstwa metalowej anody łatwo się niszczy, a sam prototyp wystarcza jedynie na 100 cykli ładowania. Nie wiadomo też jak prototyp reaguje na wibracje, przebywanie w rożnych warunkach pogodowych i nacisk. Kolejnym problemem jest podejście producentów - oni po prostu wolą robić wszystko sami, wolą powoli usprawniać swoje obecne technologie, niż korzystać z licencjonowanych rozwiązań. Chyba że naprawdę muszą.

Projekt SolidEnergy jest jednak najbardziej obiecującym z branży. Startup rozmawia z Google'em o baterii dla Projectu Ara. Zdobyli też zainteresowanie producentów dronów oraz jednego z dostawców baterii dla Microsoftu. Warto dodać, że stworzenie prototypu zajęło im tylko rok. Qichao Hu, twórca SolidEnergy zaczepnie dodaje: "kto wie, co uda nam się osiągnąć za rok.". Cóż, sprawdzimy.

W zeszłym roku podczas Digital Summt w San Francisco człowiek odpowiedzialny w Microsoft za badania - Ranveer Chandra - powiedział, że technologi baterii nie jest jedyną, która odpowiada za obecny stan rzeczy. Telefony mogłyby działać dłużej, ale zarządzanie energią ze strony oprogramowania jak i sprzętu nie jest najinteligentniejsze. Microsoft pracuje nad smartfonem, który jest w stanie wytrzymać aż tydzień na baterii.

Pod względem sprzętowym przez ostatnie lata smartfony osiągnęły naprawdę duży postęp, podczas gdy pojemność baterii w stosunku do jej wielkości zaledwie podwoiła się przez ostatnie 15 lat. Chandra wraz ze swoim zespołem pracuje nad licznymi usprawnieniami sprzętowymi i w oprogramowaniu. Jednym z radykalnych pomysłów jest opracowanie systemu, w którym smartfon korzysta z dwóch mniejszych litowo-jonowych baterii. Jedna jest zoptymalizowana pod dostarczanie energii dla cięższych zdań, np. grania, a druga pod jej dostarczanie w momencie gdy telefon jest bezczynny. Póki co ich prosty prototyp osiągnął - jak twierdzą - 20 do 50% dłuższy czas pracy na baterii.

Szybsze i bezprzewodowe ładowanie, powerbanki czy system oszczędzający energię - to wszystko półśrodki. To narzędzia, które pomagają nam przed zbyt wczesną całkowitą utratą energii w smartfonie, ale nie są to jeszcze rozwiązania bolączki, jaką jest stosunkowo krótki czas pracy na jednym ładowaniu baterii. Nie znaczy to jednak, że nic w kierunku poprawy tej sytuacji się nie dzieje. Tyle tylko, że nie jest to proste.

Materiał powstał we współpracy z firmą