待机时长成口袋消费电子发展瓶颈

待机时长成口袋消费电子发展瓶颈

       当消费电子可以装进口袋，电力问题将成为移动互联网新的瓶颈或者驱动力。

清明节出游期间丢了手机的小杰，终于有机会换一个高分辨率的时尚触屏智能手机了。但在下载了主流应用程序、浏览了一会网上书城以及玩了几种手机游戏后，他发现，电池很快没电了。兴致正浓的小杰只好将这位新宠装进口袋里，等着回家充电。

小杰的无奈也是很多人的共同经历。从手机、笔记本、PSP到正准备掀起风潮的平板电脑和电子书，电力问题正愈发突出。当人们不断渲染着移动智能终端的新花样和移动互联网业务的新创意时，电力问题似乎成了“房间里的大象”—也许每个人都注意到了，但没有人明确承认其重要地位。

让体验更好或更糟

2009年4月，Strategy Analytics手机元器件技术研究服务机构曾发布报告《手机电池储备短缺：寻求新的解决方案刻不容缓》。该报告指出，过去三年中，手机电池容量的年增幅仅为4%，远远落后于需求。其中，高速增长的智能手机市场对电池储备造成的压力最大，因为该类型手机用户的电力使用量通常最高，使用的应用也更多。

“从现在开始至2015年间，手机的平均充电间歇时长将每年递减4.8%，主要因为上网、导航和社交网络等功能在手机中的普及率不断上升。”Strategy Analytics手机元器件技术研究服务总监Stuart Robinson称，而这些应用的总能耗比例将从2008年的9%增加到2014年的30%。

手机能耗的增加降低了其电池续航能力，从而让用户体验变糟。在这点上，风靡世界的iPhone也未能幸免。早在2008年，业界知名分析机构Gartner在经过3周的测试后发表长达9页的报告，称iPhone 3G的电池续航能力非常差，即使在不接打电话、仅使用Exchange ActiveSync并限制使用网络浏览器的情况下，电池最多也只能使用1天。“这样的手机只能在商店里销售，或者只适合那些经常用到手机的语音功能、电子邮件、浏览网页等中小型用户。”

仿佛是要对这些批评进行回应，苹果最新推出的平板电脑iPad将电池续航能力作为亮点。“iPad的电池续航时间给我留下了深刻印象，甚至超过苹果声称的10小时，远高于我的笔记本和智能手机。在测试电池续航时间时，我利用iPad播放电影和电视节目，这要求iPad最耗电的部件—显示屏一直处于亮度较高的状态，Wi-Fi连接也处于开机状态，续航时间达到了11小时28分钟，比苹果声称的电池续航时间高15%。”《华尔街日报》的莫斯伯格高调赞扬iPad的续航能力。

当然，为了得到这样的效果，苹果也付出了代价，包括对流行的Flash说“No”。按照苹果CEO史蒂夫·乔布斯的意见，运行Flash视频会让iPad平板机电池续航时间由10小时降至1.5小时，也就是说，iPad电池续航能力会降低85%。

相比之下，抢滩平板电脑市场的惠普，却在电池续航能力上形成软肋。惠普首席技术官Phil McKinney在HP Slate的宣传影片中称：“HP Slate弥补了iPad在功能上的不足，如支持Flash格式，支持USB，并有照相功能等等。HP Slate才是平板电脑的顶级产品。”但有分析指出，HP Slate的优势在于强大的功能，其糟糕的电池续航能力却不足以满足这些功能。由于使用的是Windows 7操作系统，HP Slate电耗量大幅上升，电池续航能力只有5个小时。

事实上，外形设计越轻薄、操作系统越智能、功能越丰富，移动消费电子的电力危机也就越严峻。目前包括手机在内的移动消费电子，普遍使用锂电池。但锂电池的容量与体积成正比，当CPU主频越来越高、外设越来越多、LCD的功率越来越大时，锂电池的体积容量比已经快到了极限，在便携性与持久性上形成深刻的矛盾。

而单纯依靠硬件性能的提升不能完全解决这一矛盾。根据摩尔定律，芯片尺寸每两年减少一半，单位面积上就成平方增加。但安迪·比尔定律却表明，硬件提高的性能，很快就被软件消耗掉了。“Andy gives, Bill takes away。”—单位面积的晶体管数量多了，人们希望做上的功能多了，希望享受的速度更快了，从而消耗的能量也增多了。

影响更深远的是，电力问题不仅直接影响了消费电子的用户体验，还制约了这些设备所承载的移动互联网应用。

“玩游戏会缩短续航时间。”莫斯伯格在夸赞iPad的同时没忘指出这一点，“苹果称，播放视频、上网冲浪和阅读电子图书的能耗相同。我的测试表明，上网冲浪和阅读电子图书的能耗更低一些。”

报告显示，2009年中国移动互联网的市场规模达到了388亿元，在移动互联网用户近半年使用过的应用中，手机游戏占比最高为68%，同时手机游戏的付费意愿也最高。

然而，手机游戏的用户体验却受到屏幕尺寸、屏幕分辨率以及手机电池续航能力等因素的制约，使得手机游戏不仅难以取得PC游戏的快感，也不足以超越其他专业掌中游戏平台。很多人愿意在街边或地铁里随时随地玩游戏，但没有人愿意玩到一半就退出。

未来动力

未来的移动互联网终端，靠什么驱动？节电设计、随时快充以及开发新能源，是现有的各种解决方案所呈现出来的三类答案，并为移动消费电子产业注入新的竞争力。

2009年，三星发布了旗下首款全触摸太阳能环保手机“蓝色地球”(Blue Earth)。它内置了名为Eco Mode的节电方案，可以对手机进行能耗方面的调节，比如说屏幕背光的亮度、蓝牙模块的功耗等，以便根据当前的使用情况达到最佳的能效比。根据三星公布的资料，“蓝色地球”的待机能耗可以达到0.03瓦甚至更低。

然而，单纯依靠节电设计并不能从根本上解决问题，如果将节约下来的电力与越来越多的功能和应用需求相比的话。如果能够随时随地快速充电，则多少可以缓解这一矛盾。

Febot是一种利用风能的便携充电器。它由底座、风翼、发电机和充电舱等几个部分组成，能将风力转化为电力供给充电电池。因为Febot底座上有吸盘，对于开车的人来说很方便，只要固定在前档即可。

而Novothink则设计出了太阳能充电手机外壳，适用于iPhone 3G和3GS版。当太阳光直接照射时，2个小时的照射时间可以为iPhone提供30分钟(3G网络)或60分钟(2G网络)的通话时间。

另一种常见的充电方式从人体得到灵感。由设计师Song Teaho和Hyejin Lee设计的旋转发电手机电池，可以将其套在手指上，通过旋转来充电。据称，每130圈就能产生通话2分钟或待机25分钟的电力。类似的设计还有揉搓MP3面板、脚踏气泵、慢跑、手摇等，都是将人体运动的动能转化为电能保存起来。

由Mathieu Servais等人设计的腕带充电器则更适合懒人。它如同一条铝制外壳、皮革腕带的手环，在塞贝克效应的作用下，可以利用人体温度和外界环境的温度差产生电力，并储存到内置蓄电池中——你只要带着它，什么也不用干就可以了，但得有点耐心。据设计师称，戴上几个小时，才可以获得足以让手机通话十几分钟的电力。

然而，这种随时快充的设计虽然方便，但普遍存在过于依赖环境、应用不稳定、电力不足的缺陷。寻找稳定的可储蓄能源才是长久之计。

但Strategy Analytics认为，新兴的银锌电池和氢氧燃料电池将有可能在未来取代锂电池。其分析师Sravan Kundojjala称，“一些新兴的科技，诸如燃料电池、SMP 对称多处理、细小半导体加工工艺节点和双稳显示屏技术等，有望对解决手机电池储备问题产生积极的作用。”

东芝最新发布的Dynaro燃料电池，采用“燃料电池＋锂离子蓄电池”的供电方案，只需要通过配套的甲醇补充包往Dynaro里注入14毫升甲醇，20秒内就可产生电力。据称，这些电力足够同时对两部手机充电，而多余的电力则储存在内置锂电池中。燃料电池本身29800日元一部 (约合人民币2200元)，50毫升装高浓度甲醇补充包每包3150日元 (约合人民币235元)。

但也有人质疑，甲醇可以在不损害环境的情况下免费得来的吗？据报道，日本某公司曾推出一种Nopopo液体电池，含有镁和碳的化合物，与各种液体—从可乐到唾液—混合可以为电子产品发电。如果这一技术能可靠推广，也许才能称得上环保和经济。事实上，在寻找新型电池的路上，人们还要走得更远。

目前，纸电池的研究受到关注。美国斯坦福大学的科学家曾声称研制出了一种纸电池——将单壁碳纳米管、镀银纳米线薄膜和墨水混合在一起，前二者形成蓄电池，后者用来将前二者固定在纸上。他们称，这种纸电池几乎能达到笔记本锂电池效率的10倍，而且用普通纸张就能生产，具有低成本和轻薄的特点。

2010年3月27日20∶30，巴黎埃菲尔铁塔、纽约帝国大厦、芝加哥西尔斯大厦、西雅图太空针塔、悉尼歌剧院以及北京的故宫和鸟巢，同时熄灭了绚丽的灯光——由世界自然基金会发起的“地球一小时”正在成为这个星球上最大规模的环保行动。但对无数移动消费电子的开发者和使用者来说，这一小时之后的路，才更引人入胜。