Кремний-углеродные батареи: Почему Samsung и Apple до сих пор не перешли на них?

За последние пару лет китайские производители смартфонов серьёзно оторвались по автономности. В то время как флагманы Samsung и Apple всё ещё предлагают батареи на 4000–5000 мАч, многие модели из Китая уже легко переваливают за 7000–8000 мАч при тех же габаритах. Главный секрет — переход на кремний-углеродные (Si-C) аккумуляторы, которые дают на 20–30 % больше ёмкости по сравнению с классическими литий-ионными. Возникает закономерный вопрос: почему два главных игрока рынка до сих пор не сделали этот шаг?

Что дают кремний-углеродные батареи

Технология Si-C заменяет графитовый анод на композитный материал с высоким содержанием кремния. Кремний может накапливать значительно больше лития, чем графит, поэтому при тех же физических размерах батарея получает заметно большую ёмкость. Именно поэтому китайские бренды (Xiaomi, Vivo, Honor, Oppo, Realme и другие) массово переходят на такие аккумуляторы и предлагают смартфоны, которые легко держат два дня активной работы.

Главные проблемы кремний-углеродных аккумуляторов

Однако у технологии есть серьёзные недостатки, о которых редко говорят в маркетинговых материалах.

Во-первых, анод на основе кремния при зарядке и разрядке заметно увеличивается в объёме — иногда до 80–300 %. Из-за этого нарушается контакт с электролитом, появляются микротрещины, а в худшем случае батарея просто вздувается. Чтобы минимизировать эффект, производители ограничивают скорость зарядки и ставят мощные системы охлаждения.

Во-вторых, такие аккумуляторы быстрее теряют ёмкость. Ресурс современных Si-C батарей третьего поколения — около 600 полных циклов до падения ёмкости на 20 %. Для китайского смартфона, который обычно меняют через 3–4 года, это приемлемо. А вот Samsung и Apple традиционно дают 5–6 лет полноценной поддержки своих флагманов. Здесь три года нормальной работы батареи выглядят уже скромно.

У Samsung есть болезненный опыт

У Samsung уже был крайне неприятный прецедент — скандал с Galaxy Note 7 в 2016 году, когда батареи вздувались и загорались. Репутационные потери тогда были колоссальными. Компания явно не хочет повторять подобную историю с новой технологией, которая пока ещё не доведена до идеального состояния.

Недавно подразделение Samsung SDI тестировало кремний-углеродную батарею на 20 000 мАч (две ячейки — 12 000 и 8000 мАч). Меньшая ячейка за время тестов увеличилась в объёме на 80 %. Это наглядно показывает, что технология пока не готова к массовому использованию в премиум-устройствах, где требования к надёжности и долговечности максимальные.

Apple придерживается ещё более консервативного подхода. Компания традиционно ставит во главу угла стабильность, безопасность и длительный жизненный цикл устройств. Переход на Si-C пока не вписывается в эту философию.

Стоит ли бояться Si-C батарей?

Пока в открытых источниках нет массовых случаев вздутия или возгорания кремний-углеродных аккумуляторов в смартфонах. Производители научились с ними работать: используют специальные покрытия анода, улучшенные электролиты и продвинутые системы управления зарядом.

Если вам важна максимальная автономность и вы готовы менять телефон раз в 3–4 года — смартфоны с Si-C батареями сейчас выглядят очень привлекательно. Если же вы планируете пользоваться устройством 5–6 лет и цените стабильность — выбор Samsung и Apple пока более предсказуемый.

Вкратце

Кремний-углеродные батареи дают +20–30 % ёмкости при тех же размерах, поэтому китайские бренды уже ставят 7000–8000 мАч. Samsung и Apple пока придерживаются обычных литий-ионных аккумуляторов, потому что Si-C батареи сильнее расширяются при эксплуатации, быстрее теряют ёмкость (ресурс около 600 циклов) и несут повышенные репутационные риски. У Samsung уже был печальный опыт с Note 7. Переход на новую технологию у лидеров рынка, скорее всего, будет более постепенным и осторожным.