اگر در چند ماه گذشته مشخصات فنی گوشی‌های جدید شیائومی، آنر، ویوو یا پوکو را دنبال کرده باشید، دیدن اعداد ۶۰۰۰، ۶۵۰۰ و حتی ۷۰۰۰ میلی‌آمپرساعت جلوی ظرفیت در حالی که شیائومی و آنر به باتری‌های ۶ و ۷ هزار میلی‌آمپری سیلیکون کربن رسیده‌اند، چرا سامسونگ و اپل روی ۵۰۰۰ میلی‌آمپر قفل شده‌اند؟ بررسی راز قانون ۲۰ وات‌ساعت.
اگر در چند ماه گذشته مشخصات فنی گوشی‌های جدید شیائومی، آنر، ویوو یا پوکو را دنبال کرده باشید، دیدن اعداد ۶۰۰۰، ۶۵۰۰ و حتی ۷۰۰۰ میلی‌آمپرساعت جلوی ظرفیت باتری برایتان عادی شده است. تا یکی دو سال پیش، چنین باتری‌های غول‌پیکری فقط در گوشی‌های جان‌سخت و زمختی پیدا می‌شد که شبیه یک پاوربانک آجری در جیب جا خوش می‌کردند؛ اما امروز یک میان‌رده خوش‌دست و باریک چینی با ضخامت کمتر از ۸ میلی‌متر، باتری ۶۵۰۰ میلی‌آمپری را در دل خود جای می‌دهد.
در سوی دیگر میدان اما داستان به کلی متفاوت است. سامسونگ و اپل طوری رفتار می‌کنند که انگار سقف دنیای مهندسی روی عدد ۵۰۰۰ میلی‌آمپرساعت قفل شده و عبور از آن ممنوع است. برای کاربری که در ایران زندگی می‌کند و به خاطر روشن بودن شبانه‌روزی فیلترشکن و نوسان آنتن‌دهی، شارژ گوشی‌اش به عصر نرسیده تمام می‌شود، این سوال پیش می‌آید که چرا غول‌های کره‌ای و آمریکایی از این قافله عقب مانده‌اند؟ واقعیت ماجرا نه کمبود دانش فنی در سئول و کوپرتینو است و نه خساست در خط تولید؛ پشت این تصمیم، ترکیبی از قوانین سخت‌گیرانه بین‌المللی و یک ترس قدیمی خوابیده است.
جادوی سیلیکون کربن؛ چینی‌ها چطور قانون فیزیک را دور زدند؟
برای سال‌های طولانی، تمام سازندگان موبایل از قطب منفی (آند) گرافیتی در باتری‌های لیتیوم‌یونی استفاده می‌کردند. گرافیت ماده پایدار و امتحان‌شده‌ای است، اما از نظر فیزیکی به نهایت ظرفیت ذخیره‌سازی خود رسیده و دیگر جا برای فشرده‌تر شدن ندارد. برندهای چینی به رهبری آنر و سپس شیائومی و ویوو، برای شکستن این بن‌بست سراغ ترکیب جدیدی به نام «سیلیکون کربن» رفتند.
سیلیکون روی کاغذ می‌تواند تا ده برابر بیشتر از گرافیت یون‌های لیتیوم را در خود نگه دارد. مهندسان چینی با تزریق درصدی از سیلیکون به ساختار کربنی باتری، توانستند چگالی انرژی را بدون بزرگ‌تر کردن ابعاد فیزیکی سلول، بین ۱۵ تا ۲۵ درصد افزایش دهند. نتیجه همین جهش شیمیایی این شد که امروز گوشی‌های جدید سری ردمی، پوکو و پرچمداران شیائومی با همان وزن و ضخامت قبلی، هزار تا دو هزار میلی‌آمپرساعت ظرفیت بیشتری نسبت به رقبای هم‌رده سامسونگ و اپل ارائه می‌دهند و حتی در دماهای بسیار سرد هم دیرتر خالی می‌شوند.
قانون عجیب ۲۰ وات‌ساعت که دست اپل و سامسونگ را بسته است
جالب‌ترین بخش ماجرا که کمتر در تبلیغات رسانه‌ای به آن اشاره می‌شود، یک مانع قانونی در قوانین حمل‌ونقل بین‌المللی و گمرکی آمریکا و اتحادیه اروپا است. طبق مقررات جهانی حمل کالاهای خطرناک (از جمله قوانین وزارت ترابری آمریکا و توافق‌نامه اروپایی ADR)، هر باتری لیتیومی «تک‌سلولی» که ظرفیت انرژی آن از مرز ۲۰ وات‌ساعت عبور کند، از رده محصولات الکترونیکی مصرفی عادی خارج می‌شود و برچسب «کالای خطرناک کلاس ۹» می‌خورد.
یک حساب‌وکتاب ساده مهندسی همه‌چیز را روشن می‌کند: باتری ۵۰۰۰ میلی‌آمپرساعتی با ولتاژ اسمی حدود ۳.۸۸ ولت، معادل ۱۹.۴ وات‌ساعت انرژی دارد؛ یعنی درست لبِ مرز قانونی ۲۰ وات‌ساعت! اگر اپل یا سامسونگ بخواهند یک باتری تک‌سلولی ۶۰۰۰ میلی‌آمپری روی آیفون یا گلکسی S بگذارند، ظرفیت انرژی به بالای ۲۳ وات‌ساعت می‌رسد. جابه‌جایی صدها میلیون دستگاه گوشی با برچسب کالای خطرناک در پروازهای باری و انبارهای آمریکا و اروپا، هزینه‌های لجستیک، بیمه و تشریفات گمرکی سرسام‌آوری روی دست این دو شرکت می‌گذارد.
شاید بپرسید پس شیائومی و ویوو چطور این قانون را دور می‌زنند؟ چینی‌ها از دو ترفند استفاده می‌کنند. روش اول، تقسیم باتری به «دو سلول مجزا» است؛ چون در همان قوانین بین‌المللی، سقف مجاز برای باتری‌های چندسلولی تا ۱۰۰ وات‌ساعت باز گذاشته شده است (به شرطی که هر سلول به تنهایی زیر ۲۰ وات‌ساعت باشد). اما طراحی دو سلولی به مدارهای محافظ دوگانه نیاز دارد و فضای ارزشمند داخل قاب گوشی را می‌بلعد؛ فضایی که سامسونگ برای قلم S-Pen و اپل برای موتور لرزشی Taptic Engine و ماژول‌های دوربین به میلی‌متر به میلی‌متر آن نیاز دارند.
ترفند دوم چینی‌ها هم کاهش ظرفیت باتری در نسخه‌های اروپایی است! اگر دقت کرده باشید، بسیاری از گوشی‌های جدید شیائومی، ردمی و ویوو در بازار چین و هند با باتری ۶۰۰۰ یا ۶۵۰۰ میلی‌آمپری عرضه می‌شوند، اما همان مدل وقتی با رام گلوبال پایش به بازار اروپا می‌رسد، یک‌دفعه باتری‌اش به ۵۱۰۰ یا ۵۲۰۰ میلی‌آمپرساعت آب می‌رود تا به سد قانونی ۲۰ وات‌ساعت برخورد نکند.
سایه سنگین گلکسی نوت ۷ و چالش فرسودگی در طولانی‌مدت
فراتر از قوانین حمل‌ونقل، یک چالش فنی دیگر هم در ذات فناوری سیلیکون کربن وجود دارد و آن «تورم فیزیکی» است. سیلیکون هنگام شارژ شدن و جذب یون‌ها، تمایل زیادی به منبسط شدن دارد. هرچند ترکیب آن با نانوفرم‌های کربن این انبساط را تا حد زیادی مهار کرده، اما در چرخه‌های شارژ طولانی (مثلا بعد از ۸۰۰ تا ۱۰۰۰ بار شارژ شدن)، نرخ افت سلامت باتری‌های سیلیکونی نسل اول و دوم هنوز هم کمی سریع‌تر از باتری‌های گرافیتی سنتی است.
برندهای چینی که هر شش ماه یک نسل جدید روانه بازار می‌کنند و خریدارانشان هم عادت به تعویض زودتر گوشی دارند، ریسک استفاده از فناوری‌های نوپا را به راحتی می‌پذیرند. اما برای سامسونگ که هنوز زخم فراخوان میلیاردی و انفجار گلکسی نوت ۷ را فراموش نکرده، و اپلی که سالانه بیش از دویست میلیون آیفون می‌فروشد و وعده ۶ تا ۷ سال پشتیبانی نرم‌افزاری می‌دهد، کوچک‌ترین ریسک در باد کردن باتری یا افت شدید سلامت سلول در سال سوم و چهارم، به یک فاجعه حقوقی و تجاری تبدیل می‌شود. به همین دلیل هر دو شرکت ترجیح می‌دهند به جای بزرگ‌تر کردن باتری، روی بهینه‌سازی مصرف تراشه‌های ۳ و ۲ نانومتری و نمایشگرهای کم‌مصرف تمرکز کنند تا زمانی که فناوری سیلیکون کربن به بلوغ کامل برسد.
هنگام خرید در بازار ایران حواستان به کدام نکته باشد؟
رقابت فعلی میان غول‌های سنتی و برندهای جسور چینی، بیش از هر کجای دنیا برای خریدار ایرانی اهمیت دارد. در شرایطی که استفاده مداوم از ابزارهای تغییر آی‌پی و جست‌وجوی مکرر گوشی برای یافتن آنتن پایدار، مصرف انرژی را در ایران تا سی درصد بالاتر از استاندارد جهانی می‌برد، داشتن هزار و پانصد میلی‌آمپرساعت ظرفیت اضافه در گوشی‌های شیائومی، پوکو یا آنر یک برگ برنده ملموس در استفاده روزمره است.
با این حال، اگر به هوای باتری‌های حجیم نسل جدید قصد خرید یکی از مدل‌های شیائومی یا زیربرندهای آن را در بازار ایران دارید، نباید فقط به عدد تبلیغاتی تیتر سایت‌ها بسنده کنید. از آنجا که واردکنندگان در بازار کشور هم نسخه‌های سفارش چین و هند (پک گلوبال‌شده) و هم نسخه‌های اصلی سفارش اروپا را وارد می‌کنند، پیش از خرید حتما کد دقیق مدل روی جعبه را چک کنید؛ چون تفاوت میان دو نسخه از یک گوشی یکسان، گاهی به بیش از هزار میلی‌آمپرساعت اختلاف در ظرفیت باتری می‌رسد. از آن سو، اگر از دست کاربری هستید که گوشی را برای چهار یا پنج سال نگه می‌دارید و حوصله تعویض باتری در سال‌های بعد را ندارید، احتیاط فعلی سامسونگ و اپل در وفادار ماندن به باتری‌های ۵۰۰۰ میلی‌آمپری، هنوز هم در درازمدت به نفع دوام گوشی شما کار می‌کند.