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華為李龍解釋手機提前關機肇因:低壓設計缺失致使高硅電池容量無法釋放
華為終端BG CTO李小龍指出部分手機提前關機並非故意鎖容,而是初始設計未考慮高硅電池在低電壓階段的放電特性。
7月26日,科技評測頻道「極客灣」發布最新一期智慧型手機續航大橫評影片。該影片透過數據化測量指出,部分手機在電量顯示尚有剩餘時便提早切斷電源終止運作。華為終端BG首席技術官李龍隨後於酷安平臺針對此現象發表回應。
李龍指出,部分手機提早關機的現象,並非廠商刻意透過軟體鎖定剩餘電量以限制消費者使用。根本原因在於這些手機在研發與電路設計階段,並未將低電壓環境下的運作條件納入考量。當前智慧型手機逐漸普及的高硅負極電池,在低電壓區間仍能釋放出具備使用價值的電容量。然而,受限於硬體初始設計,手機系統在達到預設的電壓下限時便會觸發保護機制強制關機,導致高硅電池在低壓段剩餘的物理容量無法被系統調用。
鋰電池放電曲線與高硅負極材料的物理特性
要釐清這項技術爭議,必須回到鋰離子電池的基礎物理運作機制。傳統智慧型手機普遍採用石墨作為電池負極材料。石墨負極的放電曲線相對平坦,當電池電壓下降至系統設定的截止電壓(通常為3.4V至3.5V左右)時,電池內部的化學活性物質已接近耗盡,剩餘電量極少。因此,手機在此時自動關機,能最大程度避免電池過度放電造成不可逆的物理損害。
近年來,消費者對於手機輕薄化與長續航的需求並存,促使電池製造技術向高能量密度演進。高硅負極電池(高硅電池)便是此趨勢下的產物。矽材料在充放電過程中的能量儲存能力遠高於傳統石墨。不過,高硅電池的放電曲線特徵與石墨電池存在顯著差異。
在電壓下降至接近截止點的低壓階段時,高硅電池內部依然儲存著相當比例的可用容量。如果手機的電源管理晶片(PMIC)與整體硬體電路設計,一開始就是針對傳統石墨電池的放電特性進行調校,其承受低電壓的硬體閾值便會相對保守。當電池電壓降至該臨界點,系統為了維持內部元件的運作穩定性,便會直接下達關機指令。這使得高硅電池在低電壓區段本該釋出的電力,被硬體設計限制在底層而無法輸出。
評測機構與終端廠商的數據視角
「極客灣」在這次的續航大橫評中,透過儀器測量了多款旗艦手機在低電量階段的實際放電表現。測試數據顯示,不同品牌與型號的手機,在電量顯示為1%或即將關機時,其電池內部剩餘的絕對電量存在明顯落差。部分機型在強制關機後,電池內部仍量測到較高的殘餘電壓與電流。這項測試結果具體量化了「系統顯示電量」與「電池實際物理電量」之間的落差。
針對這項測試結果,李龍的說法提供了來自手機終端製造商的研發視角。手機的強制關機設定,涉及硬體與軟體的深度配合。系統的低電壓保護機制是為了防止處理器、記憶體等關鍵零組件,在供電不穩的狀態下發生資料寫入錯誤或硬體損毀。若手機的主機板與電源管理系統在設計之初,未針對高硅電池的低壓放電特性進行調適,貿然將低壓保護閾值下調,可能會導致裝置在低電量時出現卡頓、重啟或當機等不穩定現象。
這也點出了不同手機品牌在供應鏈管理與產品研發週期上的差異。採用了新型高密度電池材料,並不代表整機的電源管理架構能完全發揮該材料的物理極限。手機廠商必須重新設計放電策略,針對低壓區段的放電曲線編寫對應的電源管理代碼,並確保處理器等核心晶片能夠在低壓環境下維持基礎運算效能。這屬於系統性工程,需要電芯供應商、晶片設計公司與手機組裝廠三方的高度整合。
智慧型手機用電管理模式演進與潛在影響
智慧型手機的電量計算與管理,長期以來均由電量計晶片負責。該晶片透過監測電池的電壓、電流與溫度,並結合演算法來估算剩餘電量。過去曾有部分手機廠商透過軟體更新,微調電量顯示邏輯,以因應電池老化造成的電壓下降問題,這類操作有時會被外界解讀為「鎖容」或「計畫性淘汰」。
李龍的公開說明,將此次爭議的技術本質,從單純的軟體鎖定策略,轉向硬體設計與新型化學材料之間的適配問題。高硅負極電池目前主要應用於各家品牌的旗艦級智慧型手機。此材料能有效提升電池容量,例如在相同的電池體積下,提供高出10%至15%的整體續航力。但終端裝置如何完整利用這多出來的物理容量,考驗著廠商的系統整合能力。
從消費電費產品的發展軌跡來看,這與先前科技產業探討的T1電競IP全球化趨勢相似,底層硬體規格的升級往往需要搭配系統端與軟體端的全面配合,方能將技術效益最大化。未來手機製造商在導入新一代高密度電池材料時,勢必需要連帶升級電源管理IC的規格,並放寬低壓運作的硬體限制,讓處理器能夠在更低的電壓環境下維持穩定運作。否則,電池實體容量的增加,終將受限於原始硬體架構的保守設定,無法轉化為消費者實際感受到的續航時間。這項技術環節的揭露,為後續手機處理器製程改良與主機板電路設計提出了具體的優化方向。