4G手机的普及仍然取决于锂电池

4G手机及相关的网络、基站建设从去年开始在中国境内从概念到实用。人们之所以要用4G手机，是因为它可以支持更快的数据传输，表现在展示效果上，图像更清晰，接近电视；能够以100M（TD-LTE标准）速度下载，比目前的拨号上网快2000倍；上传速度20M，满足所有用户对于无线服务的要求。自HTC提供了全球第一台4G手机后，三星、摩托罗拉也相继推出自己的4G手机，但4G手机的推广速度并不能象其他电子产品推广速度一样快，原因就在于锂电池续航能力问题仍然有待解决。
    4G手机在续航能力上突破难度极大的代表言论之一来自苹果，著名果粉约翰•格鲁伯就说，苹果公司为了保证锂电池寿命不会在下一代iphone上使用4G网络。
    这也难怪：更快、更好、更强大的网络服务必然耗电更多，做到续航能力和上网体验的综合平衡在现有电池技术条件下很难。从电池作为储电设备投入到应用以来，电池技术的改进都是倍其艰难。因为，首先，材料是既定的；其次，结构设计是既定的。也就是说，无论哪一种类型的电池，从一次电池中的碳性电池、碱性电池到二次电池中的镍镉/镍氢电池、锂离子电池，它们出生的原理是不可能改变的。目前，一次电池基本没有改进的空间，二次电池中，锂离子电池可以通过掺杂和表面涂层技术来适当提高能量密度，但由于材料的限制，提升总是有限的，这两种手段目前主要是用于电动汽车用动力锂电池。对于小型锂电池，如手机锂电池，还没有这方面的改进工艺。原因在于，手机用的是聚合物锂电池，而动力锂电池多用锰酸锂或者磷酸铁锂电池。
    问题是：4G手机的推广是一个必然趋势，作为未来的一种综合性通讯信息工具，它必须要取得至少相对于PC、电视方面的优势才有胜出的理由。为此，4G标准也在酝酿中，目前已经开始启动的4G标准有中国移动的TD-LTE、联通的HSPA+和美国标准WIMAX。TD-LTE在国内应用较广，它的下载速度是国内最快的基于联通3G网络WCDMA的5倍到20倍。
    于是，在4G手机应用上的矛盾出现：网速更快与时间更短。既然网速更快的目标是不容置疑的，那就只有改进锂电池以实现二者的平衡。显然，苹果iphone的所说的不使用4G网络的言论是不现实的，至少iphone会考虑在保持与现有产品相同续航能力的基础上应用4G网络。这里有两个方法，一种是将智能锂电池的体积做得更大一些，这样就可以获得大容量锂电池，另一种方法就是改进手机的智能芯片使其耗电量减小。当然，这两个方面都是权宜之计，或者是过渡政策，大容量锂电池的大体积使手机便携性能不那么明显，而所谓芯片的改进或基于功能的减少，或基于内部运作时转换率的提高（热量减少），这种芯片改进显然是有极限的，而且也节约不了太多的容量消耗。
    与大型工业锂电池的改进一样，4G手机锂电池的改进可能会演变出多种路线来，材料改进或许是根本之道。