Sasha
Writer
Giá bộ nhớ vẫn chưa hạ nhiệt, gây ra nhiều khó khăn cho các nhà sản xuất máy tính và điện thoại di động. Nếu giữ nguyên giá, họ sẽ lỗ trên mỗi sản phẩm bán ra. Do đó, họ không còn lựa chọn nào khác ngoài việc tăng giá hoặc giảm cấu hình.
Mới đây, OnePlus sắp ra mắt flagship màn hình nhỏ mới, OnePlus 15T. Ban đầu, nhiều người cho rằng trong thời đại "giảm chi phí và nâng cao hiệu quả" này, OnePlus sẽ chọn cách "hạ cấp cấu hình" trên diện rộng. Tuy nhiên, một giám đốc điều hành của OnePlus đã để lại lời nhắn trong phần bình luận rằng, xét về khía cạnh quan trọng nhất, đó là pin, OnePlus vẫn chọn giải pháp pin đơn cell đắt tiền.
Câu trả lời này đặt ra câu hỏi: Tại sao giải pháp pin kép (dual cell), từng được các nhà sản xuất "nhắc đến" tại các buổi họp báo, lại đột nhiên trở thành "lỗi thời" bị bỏ rơi? Liệu giải pháp pin kép thực sự sẽ chìm vào quên lãng theo thời gian?
Liệu họ đang cố gắng loại bỏ công nghệ sạc nhanh hai cell?
Điều đáng chú ý là OnePlus (và toàn bộ hệ sinh thái OnePlus) từng là những người tin tưởng nhất vào công nghệ pin hai cell, và là những "người đóng góp lớn nhất" đưa công nghệ này lên đỉnh cao. Từ khẩu hiệu nổi tiếng một thời "sạc 5 phút, đàm thoại 2 tiếng", đến những kỳ tích sạc pin thống trị ngành công nghiệp sau này với công suất 65W, 150W, và thậm chí trên 240W, việc hỗ trợ pin hai cell là không thể thiếu.
Tuy nhiên, nhà sản xuất tiên phong, người đã làm chủ nghệ thuật công nghệ pin hai cell, giờ đây dường như hoàn toàn thờ ơ với các giải pháp pin hai cell. Và không chỉ các hệ thống của châu Âu và Mỹ; toàn bộ thị trường điện thoại di động đang dần chuyển từ các giải pháp pin hai cell "tiên tiến" sang các giải pháp pin đơn cell.
Có ba lý do chính:
Thứ nhất, "hiệu ứng biên" của sạc nhanh đã hoàn toàn chạm đáy. Người dùng không còn sẵn lòng trả tiền cho "vài phút sạc nhanh" nữa. Đã từng có thời điểm việc giảm thời gian sạc điện thoại từ 2 giờ xuống 30 phút là một cải tiến mang tính cách mạng nhưng việc giảm từ 30 phút xuống 15 phút giờ đây hầu như không còn đáng chú ý đối với người dùng. Một thực tế khó chịu hơn nữa là: cho dù bạn sạc nhanh đến đâu, nếu pin không đủ lớn và không có ổ cắm điện, bạn vẫn sẽ phải dùng đến một cục sạc dự phòng cồng kềnh.
Ngày nay, với sự gia tăng mức tiêu thụ điện năng của màn hình độ sáng cao, chip cao cấp và hoạt động liên tục của các mô hình AI lớn trên thiết bị, mức tiêu thụ điện năng của điện thoại di động đang tăng lên theo cấp số nhân.
Nhu cầu về một viên pin có thể dễ dàng sử dụng cả ngày đã hoàn toàn vượt qua "tốc độ sạc" và trở thành nhu cầu thiết yếu hàng đầu của người tiêu dùng sau năm 2024. Dung lượng pin tối thiểu chấp nhận được đối với điện thoại cao cấp đang nhanh chóng tiến đến 7000mAh và thậm chí 8000mAh, từ mức 5000mAh trước đây.
Và đây chính là nhược điểm lớn nhất của pin hai cell.
Thứ hai, thiết kế hai cell pin vốn dĩ giới hạn dung lượng có thể chứa được. Nhiều người lầm tưởng rằng cách tiếp cận hai cell, chia pin làm đôi, có thể làm cho pin nhỏ hơn.
Bởi vì mỗi cell pin riêng lẻ phải có lớp vỏ bọc bằng màng nhôm-nhựa độc lập, bo mạch bảo vệ BMS độc lập và các cực điện cực riêng. Quan trọng hơn nữa, để ngăn hai pin ép vào nhau và gây đoản mạch khi chúng nóng lên và giãn nở, cần phải có các rào cản vật lý và khoảng trống an toàn ở giữa. Những rào cản, bo mạch bảo vệ và khoảng trống bổ sung này lại chiếm thêm không gian bên trong.
Do đó, trong cùng kích thước thân máy, nếu pin hai cell chỉ có thể đạt dung lượng tối đa 5000mAh, việc chuyển sang pin một cell sẽ trực tiếp cung cấp thêm từ 800mAh đến 1000mAh dung lượng. Trong thế giới hiện nay, nơi thời lượng pin là tối quan trọng, những hạn chế về việc sử dụng không gian của pin hai cell khiến chúng trở thành trở ngại lớn nhất đối với các điện thoại cao cấp hướng đến pin siêu lớn.
Thứ ba, bước đột phá mang tính cách mạng trong "vật liệu anode silicon-carbon" đã hoàn toàn lấp đầy những khoảng trống trong pin đơn cell. Pin đơn cell mà OnePlus tuyên bố là "đắt hơn" không phải là sản phẩm lỗi thời chậm chạp và cồng kềnh từ vài năm trước, mà là một "pin đơn cell siêu cấp" tận dụng tối đa vật liệu anode silicon-carbon.
Vật liệu cực dương than chì truyền thống từ lâu đã đạt đến giới hạn mật độ năng lượng, trong khi vật liệu silicon về mặt lý thuyết có dung lượng riêng cao hơn than chì hơn mười lần. Mặc dù hiện tại chỉ có thể tích hợp một lượng nhỏ silicon, nhưng điều đó đủ để tạo ra một bước nhảy vọt về chất lượng dung lượng của một viên pin đơn. Kết hợp với chip quản lý nguồn được tùy chỉnh cao của OnePlus (chẳng hạn như chip buck 100W cho pin đơn), một viên pin đơn hiện nay có thể dễ dàng vượt quá 6000mAh và hỗ trợ sạc nhanh 100W một cách đáng tin cậy.
Có thể nói rằng pin đơn hiện nay "có dung lượng lớn hơn, sạc nhanh hơn, kích thước nhỏ hơn và tuổi thọ cao hơn so với pin kép". Ngoại trừ việc đắt hơn, chúng hầu như không có nhược điểm nào.
Thêm nữa, chi phí của pin kép không thấp như tưởng tượng, bởi vì pin kép sử dụng phương pháp sạc điện áp cao nối tiếp (ví dụ: hai pin 5V được kết nối nối tiếp để chịu được điện áp sạc 10V), nhưng khi xả điện cho bo mạch chủ, bộ xử lý và màn hình, các linh kiện bên trong điện thoại đơn giản là không thể chịu được điện áp cao như vậy.
Điều này đòi hỏi phải hàn thêm các chip giảm áp "bơm điện áp" đắt tiền trên bo mạch chủ, không chỉ làm cho việc đi dây trên bo mạch chủ trở nên phức tạp hơn mà còn khiến chi phí của các linh kiện liên quan tăng mạnh.
Lý do OnePlus nói rằng pin đơn cell "đắt hơn" là vì họ không sử dụng pin đơn cell cấp thấp. Thay vào đó, họ đầu tư mạnh vào việc mua vật liệu anode silicon-carbon cực kỳ đắt tiền và kết hợp chúng với các chip quản lý năng lượng tự phát triển (như SuperVOOC S), từ đó sử dụng chi phí để bù đắp nhược điểm về nhiệt của pin đơn cell trong sạc nhanh 100W.
Nếu "chiếm không gian" và "không rẻ" là những "tội lỗi" ban đầu của pin hai cell trong kỷ nguyên cạnh tranh về dung lượng, thì "tuổi thọ giảm dần" là "lý do cơ bản" dẫn đến việc các nhà sản xuất lớn đồng loạt từ bỏ chúng.
Nguyên lý rất đơn giản: bất kỳ hai viên pin nào hoạt động độc lập về mặt vật lý, dù có đặc tính tương tự nhau đến đâu khi sản xuất, cũng sẽ bị suy giảm với tốc độ khác nhau sau khi người dùng trải qua hàng trăm hoặc hàng nghìn chu kỳ sạc-xả trong vòng một năm rưỡi, cũng như trong các môi trường nóng lạnh khác nhau. Ví dụ, nếu điện trở trong của một viên pin tăng nhẹ, dung lượng của viên pin kia có thể giảm đi hàng chục miliampe giờ. Những khác biệt nhỏ này sẽ dần dần khuếch đại theo thời gian.
Tuổi thọ, dung lượng sử dụng được và độ ổn định điện áp của toàn bộ bộ pin kép phụ thuộc hoàn toàn vào viên pin "yếu nhất", viên pin này sẽ lão hóa nhanh hơn và hoạt động kém nhất.
Hơn nữa, để giảm thiểu sự chênh lệch công suất giữa hai viên pin, hệ thống quản lý pin (BMS) cần thường xuyên thực hiện "cân bằng chủ động" hoặc "cân bằng thụ động" trong nền. Nói cách khác, nó cho phép viên pin có điện áp cao hơn sạc cho viên pin có điện áp thấp hơn hoặc tiêu thụ năng lượng dư thừa. Bản thân quá trình này lại gây ra tổn thất năng lượng bổ sung, làm giảm hơn nữa tuổi thọ pin thực tế của điện thoại.
Ngược lại, pin đơn cell là một khối hoàn chỉnh, với phản ứng hóa học đồng nhất hơn trong quá trình sạc và xả. Độ ổn định tuổi thọ lâu dài và khả năng hiển thị mức pin chính xác mang lại những ưu điểm vốn có mà pin hai cell không thể sánh kịp. Việc OnePlus lựa chọn giải pháp pin đơn cell không chỉ vì dung lượng danh nghĩa lớn mà còn để loại bỏ "nguyên nhân gốc rễ" ảnh hưởng đến tuổi thọ của điện thoại.
Liệu pin hai cell sẽ trở thành dĩ vãng?
Kể từ khi pin đơn cell "trở lại" trong lĩnh vực điện thoại dạng thanh bằng cách sử dụng cực dương silicon-carbon và chip tùy chỉnh, những nhược điểm về không gian và hạn chế về tuổi thọ của pin hai cell càng trở nên rõ rệt hơn. Điều này có nghĩa là giải pháp pin hai cell từng lừng lẫy sắp trở thành dĩ vãng?
Câu trả lời là: nó sẽ không biến mất khỏi trái đất, nhưng nó đã bị "lệch khỏi" dòng sản phẩm chính thống và hoàn toàn thoái hóa thành một loại "thiết bị đặc biệt", gắn liền với một loại đặc biệt khác - điện thoại màn hình gập.
Nếu bạn nhìn kỹ hơn vào thị trường điện thoại di động hiện nay, bạn sẽ thấy rằng ngoài sự trở lại đầy bất ngờ của pin đơn cell trên các điện thoại dạng thanh, hầu hết các điện thoại màn hình gập của Huawei, Honor, Vivo và OPPO (đặc biệt là các điện thoại màn hình gập lớn) vẫn sử dụng giải pháp pin kép.
Mới đây, OnePlus sắp ra mắt flagship màn hình nhỏ mới, OnePlus 15T. Ban đầu, nhiều người cho rằng trong thời đại "giảm chi phí và nâng cao hiệu quả" này, OnePlus sẽ chọn cách "hạ cấp cấu hình" trên diện rộng. Tuy nhiên, một giám đốc điều hành của OnePlus đã để lại lời nhắn trong phần bình luận rằng, xét về khía cạnh quan trọng nhất, đó là pin, OnePlus vẫn chọn giải pháp pin đơn cell đắt tiền.
Câu trả lời này đặt ra câu hỏi: Tại sao giải pháp pin kép (dual cell), từng được các nhà sản xuất "nhắc đến" tại các buổi họp báo, lại đột nhiên trở thành "lỗi thời" bị bỏ rơi? Liệu giải pháp pin kép thực sự sẽ chìm vào quên lãng theo thời gian?
Liệu họ đang cố gắng loại bỏ công nghệ sạc nhanh hai cell?
Điều đáng chú ý là OnePlus (và toàn bộ hệ sinh thái OnePlus) từng là những người tin tưởng nhất vào công nghệ pin hai cell, và là những "người đóng góp lớn nhất" đưa công nghệ này lên đỉnh cao. Từ khẩu hiệu nổi tiếng một thời "sạc 5 phút, đàm thoại 2 tiếng", đến những kỳ tích sạc pin thống trị ngành công nghiệp sau này với công suất 65W, 150W, và thậm chí trên 240W, việc hỗ trợ pin hai cell là không thể thiếu.
Tuy nhiên, nhà sản xuất tiên phong, người đã làm chủ nghệ thuật công nghệ pin hai cell, giờ đây dường như hoàn toàn thờ ơ với các giải pháp pin hai cell. Và không chỉ các hệ thống của châu Âu và Mỹ; toàn bộ thị trường điện thoại di động đang dần chuyển từ các giải pháp pin hai cell "tiên tiến" sang các giải pháp pin đơn cell.
Có ba lý do chính:
Thứ nhất, "hiệu ứng biên" của sạc nhanh đã hoàn toàn chạm đáy. Người dùng không còn sẵn lòng trả tiền cho "vài phút sạc nhanh" nữa. Đã từng có thời điểm việc giảm thời gian sạc điện thoại từ 2 giờ xuống 30 phút là một cải tiến mang tính cách mạng nhưng việc giảm từ 30 phút xuống 15 phút giờ đây hầu như không còn đáng chú ý đối với người dùng. Một thực tế khó chịu hơn nữa là: cho dù bạn sạc nhanh đến đâu, nếu pin không đủ lớn và không có ổ cắm điện, bạn vẫn sẽ phải dùng đến một cục sạc dự phòng cồng kềnh.
Ngày nay, với sự gia tăng mức tiêu thụ điện năng của màn hình độ sáng cao, chip cao cấp và hoạt động liên tục của các mô hình AI lớn trên thiết bị, mức tiêu thụ điện năng của điện thoại di động đang tăng lên theo cấp số nhân.
Nhu cầu về một viên pin có thể dễ dàng sử dụng cả ngày đã hoàn toàn vượt qua "tốc độ sạc" và trở thành nhu cầu thiết yếu hàng đầu của người tiêu dùng sau năm 2024. Dung lượng pin tối thiểu chấp nhận được đối với điện thoại cao cấp đang nhanh chóng tiến đến 7000mAh và thậm chí 8000mAh, từ mức 5000mAh trước đây.
Và đây chính là nhược điểm lớn nhất của pin hai cell.
Thứ hai, thiết kế hai cell pin vốn dĩ giới hạn dung lượng có thể chứa được. Nhiều người lầm tưởng rằng cách tiếp cận hai cell, chia pin làm đôi, có thể làm cho pin nhỏ hơn.
Bởi vì mỗi cell pin riêng lẻ phải có lớp vỏ bọc bằng màng nhôm-nhựa độc lập, bo mạch bảo vệ BMS độc lập và các cực điện cực riêng. Quan trọng hơn nữa, để ngăn hai pin ép vào nhau và gây đoản mạch khi chúng nóng lên và giãn nở, cần phải có các rào cản vật lý và khoảng trống an toàn ở giữa. Những rào cản, bo mạch bảo vệ và khoảng trống bổ sung này lại chiếm thêm không gian bên trong.
Do đó, trong cùng kích thước thân máy, nếu pin hai cell chỉ có thể đạt dung lượng tối đa 5000mAh, việc chuyển sang pin một cell sẽ trực tiếp cung cấp thêm từ 800mAh đến 1000mAh dung lượng. Trong thế giới hiện nay, nơi thời lượng pin là tối quan trọng, những hạn chế về việc sử dụng không gian của pin hai cell khiến chúng trở thành trở ngại lớn nhất đối với các điện thoại cao cấp hướng đến pin siêu lớn.
Thứ ba, bước đột phá mang tính cách mạng trong "vật liệu anode silicon-carbon" đã hoàn toàn lấp đầy những khoảng trống trong pin đơn cell. Pin đơn cell mà OnePlus tuyên bố là "đắt hơn" không phải là sản phẩm lỗi thời chậm chạp và cồng kềnh từ vài năm trước, mà là một "pin đơn cell siêu cấp" tận dụng tối đa vật liệu anode silicon-carbon.
Vật liệu cực dương than chì truyền thống từ lâu đã đạt đến giới hạn mật độ năng lượng, trong khi vật liệu silicon về mặt lý thuyết có dung lượng riêng cao hơn than chì hơn mười lần. Mặc dù hiện tại chỉ có thể tích hợp một lượng nhỏ silicon, nhưng điều đó đủ để tạo ra một bước nhảy vọt về chất lượng dung lượng của một viên pin đơn. Kết hợp với chip quản lý nguồn được tùy chỉnh cao của OnePlus (chẳng hạn như chip buck 100W cho pin đơn), một viên pin đơn hiện nay có thể dễ dàng vượt quá 6000mAh và hỗ trợ sạc nhanh 100W một cách đáng tin cậy.
Có thể nói rằng pin đơn hiện nay "có dung lượng lớn hơn, sạc nhanh hơn, kích thước nhỏ hơn và tuổi thọ cao hơn so với pin kép". Ngoại trừ việc đắt hơn, chúng hầu như không có nhược điểm nào.
Thêm nữa, chi phí của pin kép không thấp như tưởng tượng, bởi vì pin kép sử dụng phương pháp sạc điện áp cao nối tiếp (ví dụ: hai pin 5V được kết nối nối tiếp để chịu được điện áp sạc 10V), nhưng khi xả điện cho bo mạch chủ, bộ xử lý và màn hình, các linh kiện bên trong điện thoại đơn giản là không thể chịu được điện áp cao như vậy.
Điều này đòi hỏi phải hàn thêm các chip giảm áp "bơm điện áp" đắt tiền trên bo mạch chủ, không chỉ làm cho việc đi dây trên bo mạch chủ trở nên phức tạp hơn mà còn khiến chi phí của các linh kiện liên quan tăng mạnh.
Lý do OnePlus nói rằng pin đơn cell "đắt hơn" là vì họ không sử dụng pin đơn cell cấp thấp. Thay vào đó, họ đầu tư mạnh vào việc mua vật liệu anode silicon-carbon cực kỳ đắt tiền và kết hợp chúng với các chip quản lý năng lượng tự phát triển (như SuperVOOC S), từ đó sử dụng chi phí để bù đắp nhược điểm về nhiệt của pin đơn cell trong sạc nhanh 100W.
Nếu "chiếm không gian" và "không rẻ" là những "tội lỗi" ban đầu của pin hai cell trong kỷ nguyên cạnh tranh về dung lượng, thì "tuổi thọ giảm dần" là "lý do cơ bản" dẫn đến việc các nhà sản xuất lớn đồng loạt từ bỏ chúng.
Nguyên lý rất đơn giản: bất kỳ hai viên pin nào hoạt động độc lập về mặt vật lý, dù có đặc tính tương tự nhau đến đâu khi sản xuất, cũng sẽ bị suy giảm với tốc độ khác nhau sau khi người dùng trải qua hàng trăm hoặc hàng nghìn chu kỳ sạc-xả trong vòng một năm rưỡi, cũng như trong các môi trường nóng lạnh khác nhau. Ví dụ, nếu điện trở trong của một viên pin tăng nhẹ, dung lượng của viên pin kia có thể giảm đi hàng chục miliampe giờ. Những khác biệt nhỏ này sẽ dần dần khuếch đại theo thời gian.
Tuổi thọ, dung lượng sử dụng được và độ ổn định điện áp của toàn bộ bộ pin kép phụ thuộc hoàn toàn vào viên pin "yếu nhất", viên pin này sẽ lão hóa nhanh hơn và hoạt động kém nhất.
Hơn nữa, để giảm thiểu sự chênh lệch công suất giữa hai viên pin, hệ thống quản lý pin (BMS) cần thường xuyên thực hiện "cân bằng chủ động" hoặc "cân bằng thụ động" trong nền. Nói cách khác, nó cho phép viên pin có điện áp cao hơn sạc cho viên pin có điện áp thấp hơn hoặc tiêu thụ năng lượng dư thừa. Bản thân quá trình này lại gây ra tổn thất năng lượng bổ sung, làm giảm hơn nữa tuổi thọ pin thực tế của điện thoại.
Ngược lại, pin đơn cell là một khối hoàn chỉnh, với phản ứng hóa học đồng nhất hơn trong quá trình sạc và xả. Độ ổn định tuổi thọ lâu dài và khả năng hiển thị mức pin chính xác mang lại những ưu điểm vốn có mà pin hai cell không thể sánh kịp. Việc OnePlus lựa chọn giải pháp pin đơn cell không chỉ vì dung lượng danh nghĩa lớn mà còn để loại bỏ "nguyên nhân gốc rễ" ảnh hưởng đến tuổi thọ của điện thoại.
Liệu pin hai cell sẽ trở thành dĩ vãng?
Kể từ khi pin đơn cell "trở lại" trong lĩnh vực điện thoại dạng thanh bằng cách sử dụng cực dương silicon-carbon và chip tùy chỉnh, những nhược điểm về không gian và hạn chế về tuổi thọ của pin hai cell càng trở nên rõ rệt hơn. Điều này có nghĩa là giải pháp pin hai cell từng lừng lẫy sắp trở thành dĩ vãng?
Câu trả lời là: nó sẽ không biến mất khỏi trái đất, nhưng nó đã bị "lệch khỏi" dòng sản phẩm chính thống và hoàn toàn thoái hóa thành một loại "thiết bị đặc biệt", gắn liền với một loại đặc biệt khác - điện thoại màn hình gập.
Nếu bạn nhìn kỹ hơn vào thị trường điện thoại di động hiện nay, bạn sẽ thấy rằng ngoài sự trở lại đầy bất ngờ của pin đơn cell trên các điện thoại dạng thanh, hầu hết các điện thoại màn hình gập của Huawei, Honor, Vivo và OPPO (đặc biệt là các điện thoại màn hình gập lớn) vẫn sử dụng giải pháp pin kép.
Nguồn: Sina
