در نهایت باتریهای گوشیهای هوشمند در حال تحول هستند و واحدهای سیلیکون‑کربن از مهمترین پیشرفتهای قدرت موبایل در سالهای اخیر به شمار میروند. برندهایی مانند Honor (اولینکسی که این کار را انجام داد)، OnePlus، Vivo و Xiaomi هماکنون این فناوری را در پرچمداران خود جای میدهند و باتریهای عظیم بیش از ۶۰۰۰ میلیآمپرساعت را در گوشیهایی فشرده میکنند که بهنحوی همچنان احساس باریکی در دست میدهند. بهعنوان مثال OnePlus 15 یک سلول وحشیانه ۷۳۰۰۰ میلیآمپرساعت دارد — عددی که تا مدت کوتاهی پیش شبیه علم‑تخیلی بهنظر میرسید.
سرنوش باتریهای گوشیهای هوشمند بالاخره در حال تکامل است و واحدهای سیلیکون‑کربن از مهمترین پیشرفتهای قدرت موبایل در سالهای اخیر به حساب میآیند. برندهایی مانند Honor (اولین نفری که این کار را کرد)، OnePlus، Vivo و Xiaomi هماکنون این فناوری را در پرچمدارهای خود جای میدهند و باتریهای عظیم ۶,۰۰۰ mAh‑بهبالا را در گوشیهایی فشرده میکنند که بهطوری شگفتانگیز هنوز پتویی در دست احساس میشوند. برای مثال OnePlus 15 دارای سلول وحشی ۷,۳۰۰ mAh است — عددی که تا مدت نهچند پیش شبیه علم‑تخیلی بهنظر میرسید.
اما اگر وارد یک فروشگاه Apple شوید یا جدیدترین مجموعه Galaxy را بررسی کنید، داستان متفاوت است. شما هنوز هم همان فناوری قدیمی لیتیوم‑یون را میبینید که بیش از یک دهه است که گوشیهای هوشمند را تغذیه میکند. این سؤال واضح را مطرح میکند: اگر سیلیکون‑کربن اینقدر چشمگیر است، چرا بزرگترین نامهای صنعت همچنان در حاشیه میمانند؟ بدون شک این یکی از ویژگیهایی است که میخواهیم در گوشیهای هوشمند آینده از سوی بازیگران اصلی ببینیم.
پایداری در طول زمان هنوز نامشخص است
«زود زندگی کن، زود بمیری» یک شعار وحشتناک برای الکترونیکهای گرانقیمت است
محدودیت اصلی باتریهای سیلیکون‑کربن، پیر شدن آنهاست. وقتی تازه از جعبه خارج میشوند، اعداد ظرفیت شگفتانگیز به نظر میرسند. اما مهندسان پس از یک یا دو سال الگوی متفاوتی را مشاهده کردهاند. این سلولها در اوایل زندگی خود سرعت از دست دادن ظرفیت بیشتری دارند نسبت به کاهش آهسته و پیشبینیپذیر که اکثر ما با باتریهای لیتیوم‑یون سنتی عادت داریم.
متهم خود سیلیکون است. در هر چرخه شارژ و دشارژ، ذرات سیلیکون بهطور چشمگیری گسترش و انقباض مییابند — حتی وقتی توسط ساختارهای کربن پشتیبانی میشوند. در طول صدها چرخه، این انعطاف مداوم جمع میشود. ساختار تحت فشار قرار میگیرد و توانایی باتری برای نگه داشتن شارژ کامل زودتر از آنچه با آنودهای گرافیتی قدیمی و قابلاعتماد بود، کاهش مییابد.
احتمالاً حداقل یکی از اینها را بدون اینکه بدانید انجام میدهید.
برای شرکتهایی مانند Apple و Samsung، این یک علامت خطر بزرگ است. آنها گوشیهای خود را بر پایه ایده دوام درازمدت میسازند. انتظار میرود آیفونها حدود ۸۰ درصد از سلامت باتری خود را پس از ۵۰۰ تا ۱٬۰۰۰ چرخه شارژ کامل حفظ کنند — معیاری که میتوانید اگر بدانید چگونه تعداد چرخههای باتری را بررسی کنید، تأیید کنید. و پرچمدارهای اخیر سامسونگ حتی بیشتر ارزیابی شدهاند — تا ۲٬۰۰۰ چرخه پیش از وقوع تخریب جدی.
این اعداد اهمیت دارند. آنها به گوشیها کمک میکنند طول عمر بیشتری داشته باشند، ارزش فروش مجددشان حفظ شود و مشتریان را سالها خوشحال نگه دارند. فناوری جدید باتری درخشانی که نتواند آن سطح دوام را فراهم کند، بهسختی قابل فروش است. برخی برندهای کوچک ممکن است برای داشتن مشخصات باتری خیرهکننده بر جعبه، کمی از سلامت درازمدت را فدا کنند، اما Apple و Samsung ترجیح میدهند بازی طولانی را ادامه دهند. تا زمانیکه سیلیکون‑کربن بتواند نشان دهد همانقدر زیبا پیر میشود، بهنظر میرسد آنها کاملاً راضیاند که شیمیای را که قبلاً به آن اعتماد دارند، پالایش کنند.
مشکل تورم زیر سطح مخفی است
سیلیکون به فضای بیشتری نیاز دارد که جیب شما نتواند فراهم کند
ایمنی دیگر هشدار بزرگ و چشمکزن است و همهاش به این میگردد که سیلیکون چقدر تمایل به گسترش فیزیکی دارد. آندهای سیلیکونی خالص میتوانند تا مقادیر وحشیانهای ورمانند شوند — تحقیقات نشان میدهد تا ۳۰۰ یا حتی ۴۰۰ درصد حجم اولیه خود زمانی که کاملاً شارژ شوند. تصویری از یک باتری داخل یک گوشی فشرده تصور کنید که سعی دارد اندازهاش را سه برابر کند. این تصور ذهنی بهتنهایی مهندسان را ناآرام میکند. حتی زمانی که سیلیکون با کربن ترکیب میشود تا بهعنوان بافر عمل کند، باز هم بسیار بیشتر از آندهای گرافیتی قدیمی گسترش مییابد.
حالا این حرکت داخل‑خارج را در طول صدها چرخه شارژ بکشید و شروع به مشاهدهٔ مشکل میکنید. در بهترین حالت، باتری به慢ی فُرش میکند و برآمدگی دلخواه گوشی ظاهر میشود. در بدترین حالت، لایههای داخلی آسیب میبینند که میتواند منجر به کوتاهمدارها، نشتها یا — نتیجهٔ نامطلوب ما — آتش سوزی شود. ظرفیت عظیم سیلیکون چشمگیر است، اما با هزینهٔ قابلتوجهی در پایداری فیزیکی همراه است.
برای شرکتهایی که تعداد دهها میلیون گوشی را ارسال میکنند، حتی یک احتمال کوچک از وقوع مشکل میتواند دردسر بزرگی باشد. بهویژه سامسونگ خاطرهٔ واضحی از فاجعهٔ Galaxy Note 7 در سال ۲۰۱۶ دارد، زمانی که مشکلات باتری منجر به آتش سوزی و فراخوانی جهانی شد. این نوع تجربه اثری عمیق بر جا میگذارد. از آن زمان، شرکت با احتیاط قابلفهمی نسبت به هرچیزی که ممکن است خطرات جدید باتری را بهوجود آورد، رفتار میکند. اپل نیز به همانطور ایمن عمل میکند. آخرین چیزی که میخواهد، سرخطهای دربارهٔ گرم شدن غیرعادی آیفونها یا باتریهای ورم کرده باشد. هر شیمی جدیدی باید پیش از ورود، آزمونهای ایمنی متعددی را پشت سر بگذارد.
زیرساخت تولید نمیتواند بهسرعت یک لحظه عوض شود
نمیتوانید بهسادگی شیمی جدید را در کارخانههای قدیمی کپی‑پیست کنید
تنها اپل بیش از ۲۰۰ میلیون آیفون در سال ارسال میکند و سامسونگ نیز تعداد مشابهی از دستگاههای گلکسی خود به حرکت در میآورد. تغییر چیزی به اینسختی که تکنولوژی باتری در این مقیاس، تعویض سادهای نیست. این یک موج چند میلیارد دلاری است که از میان دهها تأمینکننده در نیمی از کره زمین میگذرد.
در حال حاضر، آندهای سیلیکون‑کربن هنوز با استفاده از فرآیندهای نانوتک پیشرفته ساخته میشوند و اینها هم گرانتر و هم پیچیدهتر از تولید گرافیت سنتی هستند. یافتن مقدار کافی از این مادهٔ تخصصی، با کیفیت ثابت و در مقادیر عظیم و مستمر که اپل و سامسونگ نیاز دارند، یک پازل لجستیکی است که زنجیره تأمین هنوز حل نکرده است.
آیا تا بهحال فکر کردهاید آیفون شما در کجا ساخته میشود؟ آیا در کارخانهٔ اپل در ایالات متحده است؟ یا آیفون در چین ساخته میشود؟
علاوه بر این، هر دو شرکت با یک اکوسیستم گسترده از شرکای باتری، شامل Samsung SDI، LG و Amperex Technology همکاری میکنند. انتقال همه به فناوری جدید نیاز به سالها هماهنگی، استانداردهای مشترک و صلاحیت خطوط تولید جدید دارد. این یک تغییر سریع بر روی یک سوئیچ نیست.
یک مقایسهٔ مفید، انتقال آهستهٔ صنعت خودروسازی به توربوشارژ است. این فناوری دههها پیش در مسابقات ثابت کرد که کارآمد است، اما تقریباً دو دهه طول کشید تا به جریان اصلی تبدیل شود، عمدتاً به این دلیل که تأمینکنندگان به زمان برای گسترش مقیاس نیاز داشتند و تولیدکنندگان به زمان برای اطمینان به آن.
چارچوبهای نظارتی نیاز به اعتبارسنجی گسترده دارند
چون هیچکس نمیخواهد دوباره همانندای Galaxy Note 7 رخ دهد
باتریهای تلفن تحت نظارت قانونی گستردهای قرار دارند و بزرگتر کردن آنها میتواند بهطور ناخواسته الزامات نظارتی اضافی را بهوجود آورد. برای مثال، در ایالات متحده هر سلول باتری منفردی که بیش از ۲۰ وات‑ساعت باشد بهعنوان «محصول خطرناک» برای حمل و نقل طبقهبندی میشود. اکثر گوشیهای مدرن زیر این خط قدم میزنند. یک باتری معمولی ۵,۰۰۰ mAh کمی زیر این حد قرار دارد — Galaxy S25 Ultra سامسونگ حدود ۱۹٫۴ Wh است و پیکسل 9 Pro تقریباً ۱۹٫۷ Wh. نزدیک است، اما همچنان در حد مجاز است.
عضویت در خبرنامهٔ ما برای درک عمیقتر از باتریهای گوشیهای هوشمند
یک باتری تکسلولی ۶,۰۰۰ mAh برای تلفن میتواند از آستانهٔ ۲۰ Wh عبور کند و برچسب مواد خطرناک را فعال سازد. این به معنای مدارک بیشتر، هزینههای بالاتر و قوانین حملونقل سختتر است — در اصل یک سردرد لجستیکی که تولیدکنندگان بزرگ ترجیح میدهند از آن دوری کنند. (به همین دلیل بسیاری از پاوربانکهای با ظرفیت بالا از چند سلول کوچک بهجای یک سلول بزرگ استفاده میکنند تا هر سلول زیر حد مجاز بماند.) برخی از تولیدکنندگان گوشی شروع به استفاده از طرحهای دو‑سلولی در یک گوشی کردهاند، بهطوری که یک باتری بزرگ را به دو واحد کوچکتر سازگار با مقررات تقسیم میکنند.
طراحیهای بدون نهچ، حسگرهای اثر انگشت زیر صفحه، گوشیهای قابل تا شدن. دستگاههای اندروید همیشه بهنظر میرسد که جدیدترین ویژگیها را قبل از آیفونها دریافت کنند.
یک مثال جالب، گوشی Nothing (3) است. این دستگاه از باتری سیلیکون‑کربن استفاده میکند، اما در بسیاری از مناطق، شرکت ظرفیت تبلیغشده و قابلاستفاده را حدود ۵,۱۵۰ mAh محدود کرد، اگرچه سلول بهطور فنی میتواند حدود ۵,۵۰۰ mAh را نگه دارد. دلیل این است که نمایش عدد کامل، از آستانهٔ نظارتی در برخی بازارها عبور میکند و منجر به برچسب «محصول خطرناک» میشود. بنابراین Nothing با یک حاشیهٔ کوچک — حدود ۶٪ — برای آسانسازی حملونقل و انطباق باقی گذاشت.
این نوع راهحل هوشمندانه برای برندهای کوچک قابل قبول است، اما اپل و سامسونگ سعی میکنند از این گونه مانورهای منطقهای دوری کنند. آنها ترجیح میدهند یک راهحل واحد و جهانی داشته باشند که بدون محدودیتهای نرمافزاری، استثنا یا جابهجایی خاص، با مقررات سراسر جهان سازگار باشد. تا زمانی که باتریهای سیلیکون‑کربن بتوانند بهطور منسجم در کتاب قوانین جهانی جای بگیرند — بدون برچسبهای خطر، بدون حلقههای اضافی، با اطمینان کامل از بازرسان ایمنی — میتوانید مطمئن باشید که آنها با احتیاط ادامه میدهند.
سیلیکون مقصد است، اما ما هنوز در حال بارگذاری خودرو هستیم
تاریخچهٔ گوشیهای هوشمند سابقهٔ قویای در مجازات فناوریهای باتری شتابزده دارد و هیچیک از این شرکتها نمیخواهد این درس را بهسختی دوباره یاد بگیرد. نکته مثبت این است که این فناوری جایی برای رفتن ندارد. همانطور که برندهای کوچکتر بهتجربهٔ این تکنولوژی در دنیای واقعی ادامه میدهند و لبههای ناصاف آن را صاف میکنند، احتمالاً اپل و سامسونگ پس از اثبات توانایی این باتری در طولانیمدت، وارد عمل خواهند شد.