榮耀“青海湖”背后：電池材料變革記

時(shí)間：2023-03-28 09:31:46來源：food欄目：餐飲美食新聞閱讀：

榮耀“青海湖”背后：電池材料變革記

21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者倪雨晴深圳報(bào)道

“當(dāng)時(shí)我們整個(gè)電池領(lǐng)域的團(tuán)隊(duì)都想放棄，要不Magic5系列就先不上這個(gè)電池了?！闭劶笆謾C(jī)續(xù)航突破的壓力，近日榮耀產(chǎn)品領(lǐng)域?qū)＜也芄は蛴浾呋貞浟搜邪l(fā)的艱難時(shí)刻。

這個(gè)差點(diǎn)被放棄的項(xiàng)目正是榮耀最新發(fā)布的“青海湖”電池技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)采用了一種新型的“硅碳復(fù)合材料”作為負(fù)極材料，從而提升電池能量密度，提高手機(jī)續(xù)航時(shí)間。

為了讓新電池搭載進(jìn)手機(jī)，榮耀決定增加資源投入，曹工告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者：“預(yù)研階段我們同時(shí)推進(jìn)了九套方案，從設(shè)計(jì)到上市以后整個(gè)測試電池?cái)?shù)量超過上萬片，而正常的項(xiàng)目大概在2000片。”

技術(shù)攻堅(jiān)后，2023年初，榮耀實(shí)現(xiàn)了硅碳負(fù)極電池技術(shù)首次在手機(jī)上的大規(guī)模商用，跨過了5000mAh的容量瓶頸。隨著新能源技術(shù)的升級，電池也成為手機(jī)廠商往高端進(jìn)擊的重要模塊，日前華為的新機(jī)也采用了硅碳負(fù)極電池。

可見，頭部手機(jī)廠商們的比拼已經(jīng)來到材料學(xué)、基礎(chǔ)物理和化學(xué)的研發(fā)層面，并且在對標(biāo)蘋果的道路上也細(xì)節(jié)到各個(gè)器件模塊。曹工介紹道，榮耀從通訊領(lǐng)域、顯示領(lǐng)域、電池領(lǐng)域、功耗領(lǐng)域、硬件設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、架構(gòu)設(shè)計(jì)每個(gè)領(lǐng)域都會(huì)分析蘋果的設(shè)計(jì)方案去對標(biāo)。

眼下，中國手機(jī)廠商們在高端市場的突圍上分秒必爭、對技術(shù)也分毫必爭。從操作系統(tǒng)、芯片調(diào)優(yōu)到電池，企業(yè)都在大力投入基礎(chǔ)研發(fā)來實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，為高端化打下基礎(chǔ)。

車用電池進(jìn)手機(jī)

事實(shí)上，硅碳負(fù)極電池率先在汽車上規(guī)模應(yīng)用，早在2020年，特斯拉Model3就已經(jīng)使用硅碳負(fù)極作為其動(dòng)力電池的負(fù)極材料，但直到目前為止，特斯拉都還沒有實(shí)現(xiàn)對硅碳負(fù)極版本4680的高速量產(chǎn)。比亞迪、廣汽等國內(nèi)車廠也同步在進(jìn)行布局。

負(fù)極是鋰電池的重要組成部分，近年來為何大廠選中硅碳負(fù)極？因?yàn)橹髁鞯匿囯姵刎?fù)極材料以石墨為主，雖然石墨的導(dǎo)電性和穩(wěn)定性都很好，但是在能量密度方面已經(jīng)接近理論極限值，而硅材料的能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于石墨。

更高的能量密度意味著更長的續(xù)航能力，這無論對于新能源汽車還是手機(jī)而言都是產(chǎn)品剛需。

但是將硅碳負(fù)極電池用于手機(jī)仍面臨不小挑戰(zhàn)，不同于汽車，在手機(jī)有限的空間分配下強(qiáng)化電池并非易事?！斑@一代能夠在這么小的空間內(nèi)放下5450毫安時(shí)大電池，已經(jīng)超出我們的預(yù)期了，中間也遇到了很多難題。”曹工舉例道，“有一次遇到材料的化學(xué)體系的失效問題，當(dāng)時(shí)找了很多方案都解決不了，在實(shí)驗(yàn)室非?？鄲?，后來得知一位做材料分子學(xué)的老師在該領(lǐng)域有研究，我們團(tuán)隊(duì)第二天就飛過去和老師交流，從材料分子學(xué)的角度重新審視材料設(shè)計(jì)，最終解決了問題?！?/p>

又比如電池穩(wěn)定性問題，曹工向記者分析道：“電池負(fù)極本身要在多孔碳骨架上吸附硅離子，放的硅離子越多，電容量的密度更大，但是放多了對穩(wěn)定性就會(huì)有影響，所以負(fù)極材料放多少、怎么放、怎么吸附、怎么穩(wěn)定，本身就是一個(gè)很難的問題。同時(shí)電池除了負(fù)極還有正極、電極液等化學(xué)體系，我們要保證穩(wěn)定性，也要讓充放電次數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)都達(dá)標(biāo)?！?/p>

雖然電池技術(shù)發(fā)展已久，但是新技術(shù)的成熟商用，仍需要更多維度的底層技術(shù)突破。而在續(xù)航焦慮的問題上，行業(yè)慣性思維是以快充來彌補(bǔ)電池消耗，但是榮耀疊加能力，“治本而非治標(biāo)”選擇更新電池材料，以“青海湖技術(shù)”（即硅碳負(fù)極電池技術(shù)）來直接提高電池續(xù)航能力。

除了提升電池本身的容量密度外，榮耀也在電源管理一體化上進(jìn)行投入。曹工談道，硅碳負(fù)極電池在每個(gè)電壓端釋放的能量比不一樣，需要構(gòu)建全新的硬件電路和算法，讓其在不同場景下穩(wěn)定釋放出電量。

電池是智能手機(jī)的基礎(chǔ)突破點(diǎn)之一，也是高端手機(jī)必須要精進(jìn)的功能。從需求側(cè)看，隨著操作系統(tǒng)的升級，軟件可能耗電量增加；更高端的芯片，承載更高的算力，需要耗電；折疊屏手機(jī)的出現(xiàn)改變了機(jī)械結(jié)構(gòu)，手機(jī)屏幕大了一倍更加需要電量。因此手機(jī)對于電池的要求也越來越高，電池可持續(xù)性成為手機(jī)在高端手機(jī)市場的重要衡量指標(biāo)。

基礎(chǔ)研發(fā)競賽和高端焦慮

在新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展下，電池近幾年也頗有潛力。從榮耀的技術(shù)創(chuàng)新看，電池背后的基礎(chǔ)物理、化學(xué)、材料學(xué)決定了續(xù)航上限，而制造生產(chǎn)工藝決定了下限，此外綜合成本考量的商業(yè)化集成更是挑戰(zhàn)所在。

這背后折射的是當(dāng)前手機(jī)存量市場的競爭現(xiàn)狀，一方面是企業(yè)大力投入基礎(chǔ)研發(fā)，欲通過技術(shù)演技帶動(dòng)產(chǎn)品力提升，促進(jìn)消費(fèi)者的換機(jī)動(dòng)力。另一方面也體現(xiàn)了廠商建立高端品牌的焦慮和急切心理，面對蘋果還在升高的高端市場份額，中國手機(jī)公司在各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域中“卷”性能上限，包括影像、續(xù)航、通信等等，從而強(qiáng)化能力優(yōu)勢。

目前，榮耀在著力打造的長板包括鷹眼相機(jī)的抓拍功能、青海湖電池技術(shù)、射頻增強(qiáng)芯片、MagicOS的智慧體驗(yàn)等。

在研發(fā)體系上，榮耀也逐步形成自有風(fēng)格，目前榮耀13000名左右的員工中研發(fā)人員就有8000人，占比超60％。

曹工表示：“我們內(nèi)部有一個(gè)技術(shù)管理組織，分為N、N+1、N+2三個(gè)研發(fā)階段。其中，當(dāng)代落地的技術(shù)就叫N技術(shù)，比如今年的產(chǎn)品是Magic5，N+1技術(shù)或N+2技術(shù)會(huì)根據(jù)用戶的需求和當(dāng)年技術(shù)方向來審視和挖掘投入?！?/p>

可以看到，榮耀和華為一樣都屬于研發(fā)重投入企業(yè)，榮耀Magic5系列先后在全球、國內(nèi)召開發(fā)布會(huì)，也表明了進(jìn)入獨(dú)立后第三年的榮耀，已經(jīng)開始逐步對外釋放技術(shù)創(chuàng)新實(shí)力，并在全球范圍內(nèi)的高端市場，直面與蘋果、華為的競爭。

近年來基礎(chǔ)研究成為國內(nèi)科技產(chǎn)業(yè)的主題詞，今年政策面也不斷提及其重要性，企業(yè)間的競逐也更加激烈。若從全球科技史看，基礎(chǔ)研究的重要性也不言而喻，美國科學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界影響至深的報(bào)告《科學(xué)：無盡的前沿》多年前就重點(diǎn)提及了注重基礎(chǔ)研究。

文中提到：“基礎(chǔ)研究會(huì)帶來新知識(shí)，它提供的是科學(xué)資本，是所有實(shí)際知識(shí)應(yīng)用的源頭活水。一切新產(chǎn)品和新工藝都不是突如其來，自我發(fā)育和自我生長起來的。它們都建立于新的科學(xué)原理和科學(xué)概念之上，而這些新的科學(xué)原理和科學(xué)概念則源自最純粹的科學(xué)領(lǐng)域的研究，基礎(chǔ)研究是技術(shù)進(jìn)步的引領(lǐng)者?！?/p>

當(dāng)然，報(bào)告中提到的是學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的自由的基礎(chǔ)研發(fā)，但是放在當(dāng)下復(fù)雜的國際環(huán)境下，這些觀點(diǎn)依然值得深思。而對于公司來說，由于受制于商業(yè)壓力和產(chǎn)業(yè)鏈定位等問題，將研究和商業(yè)化結(jié)合更是難題，更加考驗(yàn)企業(yè)的前瞻性和平衡能力?，F(xiàn)在，各家手機(jī)企業(yè)基本都擁有龐大的研發(fā)體系，如何在基礎(chǔ)研究上形成自己的路徑、保持戰(zhàn)略定力向上攀登，廠商們還需要跨越更多山海。

（作者：倪雨晴編輯：駱一帆）

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