榮耀“青海湖”背后：電池材料變革記

21世紀經濟報道記者倪雨晴 深圳報道

“當時我們整個電池領域的團隊都想放棄，要不Magic5系列就先不上這個電池了。”談及手機續航突破的壓力，近日榮耀產品領域專家曹工向記者回憶了研發的艱難時刻。

這個差點被放棄的項目正是榮耀最新發布的“青海湖”電池技術，這項技術采用了一種新型的“硅碳復合材料”作為負極材料，從而提升電池能量密度，提高手機續航時間。

為了讓新電池搭載進手機，榮耀決定增加資源投入，曹工告訴21世紀經濟報道記者：“預研階段我們同時推進了九套方案，從設計到上市以后整個測試電池數量超過上萬片，而正常的項目大概在2000片。”

技術攻堅后，2023年初，榮耀實現了硅碳負極電池技術首次在手機上的大規模商用，跨過了5000mAh的容量瓶頸。隨著新能源技術的升級，電池也成為手機廠商往高端進擊的重要模塊，日前華為的新機也采用了硅碳負極電池。

可見，頭部手機廠商們的比拼已經來到材料學、基礎物理和化學的研發層面，并且在對標蘋果的道路上也細節到各個器件模塊。曹工介紹道，榮耀從通訊領域、顯示領域、電池領域、功耗領域、硬件設計、結構設計、架構設計每個領域都會分析蘋果的設計方案去對標。

眼下，中國手機廠商們在高端市場的突圍上分秒必爭、對技術也分毫必爭。從操作系統、芯片調優到電池，企業都在大力投入基礎研發來實現創新，為高端化打下基礎。

車用電池進手機

事實上，硅碳負極電池率先在汽車上規模應用，早在2020年，特斯拉Model3就已經使用硅碳負極作為其動力電池的負極材料，但直到目前為止，特斯拉都還沒有實現對硅碳負極版本4680的高速量產。比亞迪、廣汽等國內車廠也同步在進行布局。

負極是鋰電池的重要組成部分，近年來為何大廠選中硅碳負極？因為主流的鋰電池負極材料以石墨為主，雖然石墨的導電性和穩定性都很好，但是在能量密度方面已經接近理論極限值，而硅材料的能量密度遠遠高于石墨。

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

但是將硅碳負極電池用于手機仍面臨不小挑戰，不同于汽車，在手機有限的空間分配下強化電池并非易事。“這一代能夠在這么小的空間內放下5450毫安時大電池，已經超出我們的預期了，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體系的失效問題，當時找了很多方案都解決不了，在實驗室非常苦惱，后來得知一位做材料分子學的老師在該領域有研究，我們團隊第二天就飛過去和老師交流，從材料分子學的角度重新審視材料設計，最終解決了問題。”

又比如電池穩定性問題，曹工向記者分析道：“電池負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，但是放多了對穩定性就會有影響，所以負極材料放多少、怎么放、怎么吸附、怎么穩定，本身就是一個很難的問題。同時電池除了負極還有正極、電極液等化學體系，我們要保證穩定性，也要讓充放電次數的標準都達標。”

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

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行投入。曹工談道，硅碳負極電池在每個電壓端釋放的能量比不一樣，需要構建全新的硬件電路和算法，讓其在不同場景下穩定釋放出電量。

電池是智能手機的基礎突破點之一，也是高端手機必須要精進的功能。從需求側看，隨著操作系統的升級，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；折疊屏手機的出現改變了機械結構，手機屏幕大了一倍更加需要電量。因此手機對于電池的要求也越來越高，電池可持續性成為手機在高端手機市場的重要衡量指標。

基礎研發競賽和高端焦慮

在新能源產業的快速發展下，電池近幾年也頗有潛力。從榮耀的技術創新看，電池背后的基礎物理、化學、材料學決定了續航上限，而制造生產工藝決定了下限，此外綜合成本考量的商業化集成更是挑戰所在。

這背后折射的是當前手機存量市場的競爭現狀，一方面是企業大力投入基礎研發，欲通過技術演技帶動產品力提升，促進消費者的換機動力。另一方面也體現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，中國手機公司在各個細分領域中“卷”性能上限，包括影像、續航、通信等等，從而強化能力優勢。

目前，榮耀在著力打造的長板包括鷹眼相機的抓拍功能、青海湖電池技術、射頻增強芯片、MagicOS的智慧體驗等。

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

曹工表示：“我們內部有一個技術管理組織，分為N、N+1、N+2三個研發階段。其中，當代落地的技術就叫N技術，比如今年的產品是Magic5，N+1技術或N+2技術會根據用戶的需求和當年技術方向來審視和挖掘投入。”

可以看到，榮耀和華為一樣都屬于研發重投入企業，榮耀Magic5系列先后在全球、國內召開發布會，也表明了進入獨立后第三年的榮耀，已經開始逐步對外釋放技術創新實力，并在全球范圍內的高端市場，直面與蘋果、華為的競爭。

近年來基礎研究成為國內科技產業的主題詞，今年政策面也不斷提及其重要性，企業間的競逐也更加激烈。若從全球科技史看，基礎研究的重要性也不言而喻，美國科學界、產業界影響至深的報告《科學：無盡的前沿》多年前就重點提及了注重基礎研究。

文中提到：“基礎研究會帶來新知識，它提供的是科學資本，是所有實際知識應用的源頭活水。一切新產品和新工藝都不是突如其來，自我發育和自我生長起來的。它們都建立于新的科學原理和科學概念之上，而這些新的科學原理和科學概念則源自最純粹的科學領域的研究，基礎研究是技術進步的引領者。”

當然，報告中提到的是學術機構的自由的基礎研發，但是放在當下復雜的國際環境下，這些觀點依然值得深思。而對于公司來說，由于受制于商業壓力和產業鏈定位等問題，將研究和商業化結合更是難題，更加考驗企業的前瞻性和平衡能力。現在，各家手機企業基本都擁有龐大的研發體系，如何在基礎研究上形成自己的路徑、保持戰略定力向上攀登，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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