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文/水上焱
最近蘋果的電池門鬧得沸沸揚揚,成為了各方新聞平臺的負面主角,搞得群情激奮。大家都在等待事態(tài)的進一步發(fā)展。
10月9日,眾人期待已久的iPhone新品首爆終于誕生了。來自中國浙江嘉興的一位小姑娘中了這個“頭彩”——一部剛買來用了兩天的iPhone 8,晚上放在廚房充電時,突然冒起大煙噼啪作響,嚇得剛沖進廚房的小姑娘順手潑了瓢水上去……
好在姑娘及時將插座開關關了,否則后果不堪設想。
事后小姑娘樂觀的發(fā)表朋友圈,感嘆命運多舛、造化弄人。以下是事故iPhone8的圖片朋友圈。
不過這次電池爆炸的是iPhone8,并不是先前頻頻出事的iPhone 8Plus。這也算是iPhone8的首例質量問題。
但到目前為止,今年蘋果問題機的數(shù)量全球范圍內(nèi)已經(jīng)超過10臺,除了這臺爆炸的iPhone8,剩下的全是iPhone 8Plus電池鼓包屏幕自動翹開,目前媒體對這一質量問題的統(tǒng)一稱謂為“爆裂”。
這個曝光的數(shù)目比以往要多出不少。前幾代iPhone在最初發(fā)售時,更多出現(xiàn)的問題是電池充不上電、自動關機、屏幕漏光,而電池鼓包乃至爆炸現(xiàn)象則要等到一個月乃至三個月后。
已經(jīng)正式開售半月有余的iPhone 8/8Plus,開局來得有點不太順利。不過算上銷量,事情看起來倒也沒那么嚴重。按照今年iPhone 8/8Plus全球首發(fā)上千萬的備貨量級,還有各方口徑表示今年的iPhone 8/8Plus與去年的7系列銷量相仿,iPhone 8/8Plus目前大概也已經(jīng)賣出小1000萬臺了。
8臺問題機,還是能夠接受的。但跟以往的品控相比,差距還是非常明顯的。而且7臺清一色都是iPhone 8Plus出現(xiàn)電池鼓包問題,這就讓人有點懷疑蘋果在電池上到底出了什么問題。
并且iPhone 8/8Plus的電池容量實在是小的磕磣,分別是1821mAh、2675mAh,比iPhone7系列還小。如此保守的策略,還出現(xiàn)這種事故,不應當。
iPhone8系列會不會像三星Note7一樣,全球開爆最后不得不召回停售?
嗯!吃瓜群眾都已經(jīng)搬好小板凳坐好了。蘋果,你快開車吧!
今年蘋果供應鏈有異響,這倆元器件嫌疑最大
要問蘋果iPhone 8/8Plus會不會一直爆下去?這得看iPhone 8/8Plus的供應鏈出了什么問題。因為iPhone 8/8Plus并沒有添加什么新的影響主板布局的元器件,用的技術也跟以往比都升級不大。特別是在電池上。
首先由媒體爆出iPhone 8Plus的電池來自三星SDI,也就是跟去年爆款到召回停售的三星Note7同樣的供應商。不過這一信息來源是美國的一家手機拆解評測網(wǎng)站ifixit,這家評測網(wǎng)站僅僅拆解了一部iPhone 8Plus,得出的結論只能說明:一定批次的iPhone 8Plus采用的是三星SDI產(chǎn)的電池。
正常情況下,蘋果家的產(chǎn)品采用的都是雙供應商策略,任何元器件都會有多家供應商供應。除了今年iPhone X的屏幕除外——因為目前只有三星能夠量產(chǎn)出足夠多的合格屏幕。但蘋果正在積極接洽并派駐技術團隊指導新的面板生產(chǎn)廠商,以快速生產(chǎn)出合格的iPhoneX屏幕。
蘋果以往的電池供應商非常多,日韓以及大陸與中國臺灣地區(qū)。不過在就近原則的指導下,基本都以大陸供應商為主,iPhone的電池供應商加起來多達十幾家,包括德賽電池、欣旺達、力神電池、ATL、新普科技、三星SDI、村田制作所、LG Chem等等。
近兩年基本以德賽電池、欣旺達兩家供應商為主,其他家供應商會在Apple Watch、MacBook等其他系列產(chǎn)品以及iPhone的不同批次中出現(xiàn)。不過無論是什么品牌的電池,其核心的電芯用的還是索尼、村田、ATL、三星的。大陸的電芯在性能上還有差距。
蘋果選擇大陸外的其他家電池供應商的原因,要么是因為大陸電池企業(yè)的產(chǎn)品技術暫時還不過關,需要一個緩慢提升期。要么就是出于整體的供應鏈把控,以元器件訂單換企業(yè)業(yè)務合作。
后一種情況多出現(xiàn)在韓國企業(yè)身上。這一次iPhone 8Plus采用三星SDI電池,明顯就是這一問題。而且在三星SDI剛剛出過一次嚴重事故的情況下,還在自己新一代旗艦的首批發(fā)貨中采用。蘋果這明顯就是想以電池供應來壓制三星,逼迫后者為iPhone X提供穩(wěn)定的屏幕供應。否則立馬撤換三星SDI電池,對三星的營收來說將會是巨大打擊。
當然后一種情況,在中國大陸市場一直有很多表現(xiàn),近兩年國行版的iPhone基本用的都是大陸供應鏈提供的元器件。這次iPhone 8系列國行版,電池供應商基本上可以確認還是國產(chǎn)品牌。畢竟在大陸,要想打通市場渠道,就必須采用大陸供應鏈。
畢竟現(xiàn)在三星SDI的業(yè)績堪憂,三星SDI曾背靠著三星手機,在鋰電池市場長期占據(jù)25%的市場份額,獨居鰲頭多年。但是自從去年Note7爆炸甩鍋給SDI之后,使其立馬丟掉了手中大半業(yè)務。今年以來,雖說三星新品照樣采用SDI電池,但三星已經(jīng)開始加入日本村田制作所的電池,來分擔供應鏈風險。這樣一來三星SDI大批量過剩的電池產(chǎn)能該如何處置,如何挽回電池業(yè)績成為一個重點。
所以首批iPhone 8/8Plus很有可能大批量采用三星SDI電池,從而來保證iPhone X的屏幕供應。至于三星SDI電池到底如何?這個要看三星的心情了,三星要逼著蘋果當小白鼠用一些新技術,蘋果接受的可能性也非常大。
其他元器件供應上,iPhone 8/8Plus相比前代沒有什么改動,傳言已久的蘋果自產(chǎn)電源管理芯片也只用在了Apple Watch 3與AirPods身上。
此次改動最大的要數(shù)增加了無線充電功能,同時也因此增改了充電接口設計。因為要增加無線充電線路,iPhone 8/8Plus更換了lightning接口,為其加了新的屏蔽層固定器。這是引發(fā)電池發(fā)生短路的另一個重點。
還有無線充電模塊因為需要良好的固定會占用一定的空間,這對iPhone 8/8Plus的電池來說也是不利因素。但蘋果已經(jīng)將iPhone 8/8Plus的電池調小,還專門在鎂合金支架上打了一個大洞來安放無線充電模塊。另外無線充電模塊也進行了模塊固化,任何裸露的銅線都看不見。
所以,iPhone 8/8Plus接連的電池鼓包問題,最有可能出現(xiàn)電池與lightning接口身上。兩者都有可能引發(fā)如此概率的電池鼓包現(xiàn)象。
如果問題出在lightning接口身上,那這問題就簡單了,電池鼓包也就是線路短路引起的。這純粹是工藝成熟度、組裝良率的問題,等新一代iPhone生產(chǎn)穩(wěn)定,這一問題會越來越少。
索尼ATL三星,幾家電池技術的業(yè)界口碑是這樣的
如果是電池問題,這事……
現(xiàn)在智能手機用的鋰電池其實已經(jīng)很安全了,基本不會產(chǎn)生爆炸事件,跟山寨手機時代動不動就是電池爆炸的情況相比,現(xiàn)在的鋰電池最多只會產(chǎn)生鼓包現(xiàn)象。
當然,三星Note7這樣駭人聽聞的電池爆炸事故,只能說三星手機的設計及后續(xù)生產(chǎn)組裝工藝出了問題。
現(xiàn)在手機的電池采用的都是鋰聚合物結構,除非發(fā)生嚴重的變形短路問題,否則不會發(fā)生爆炸。這樣的電池就算爆炸,也只是電池裂開內(nèi)部凝膠狀的聚合物電解質流出,并且這些聚合物還會快速凝結,不會“汁液”橫飛引發(fā)大型火災事故。
這種鋰聚合物電池由國內(nèi)的ATL率先研發(fā)并成功應用,不過ATL創(chuàng)始人都是從日本TDK旗下的新科出來的,公司有一定的日本資本背景,并且在供應鏈上依賴日本企業(yè)。另外,由于中途國內(nèi)資本退資,ATL已經(jīng)在2005年被TDK控股。但至少技術是由大陸研發(fā)團隊掌控,供應鏈也開始大幅轉向大陸廠商。
ATL也是蘋果重要的電池供應商,ATL曾在iPhone研發(fā)早期,幫助蘋果提高了電池的循環(huán)使用壽命。去年的三星Note7大陸版,采用的也是ATL的電池。這當然有各地區(qū)招商引資地方產(chǎn)業(yè)扶持供應鏈合作的因素在,否則三星肯定會鼎力支持自家產(chǎn)業(yè)鏈。
三星曾在Note7的爆炸調查中,把大量的罪責歸為ATL的電池質量問題,由此今年三星的新品都未采用ATL電池。當然,今年以來三星在大陸各地方商會代理商中也不受待見。
ATL最擅長的是電解液聚合物技術,也就是鋰聚合物電池的電芯正極,是非常核心的技術。這也是ATL搶先于業(yè)界最先研發(fā)的技術,也使其名列中高端電芯行列。
最好的鋰電池電芯技術要數(shù)日本企業(yè),索尼是鋰電池技術的開拓者,曾引領移動消費電子市場30年時間,技術實力不用多說。索尼、三洋、松下的鋰電池技術在業(yè)界有口皆碑,不過2016年11月索尼已經(jīng)把自己的鋰電池業(yè)務賣給了村田制作所。而更早的2008年,松下收購了三洋。
ATL、三星SDI、LG Chem屬于性價比優(yōu)秀的電池供應商。有人將ATL歸為索尼、松下那樣的高端電池品牌,也有人將其歸為三星SDI、LG Chem這樣級別的中端性價比品牌。這跟ATL復雜的供應鏈、產(chǎn)品定位有關。
在技術領域,ATL是第一個成功研發(fā)鎳鈷錳聚合物電芯技術的公司。這種電池的正極聚合物為LiNiCoMnO2,由于它含有三種金屬離子也被行內(nèi)稱為三元電池。近兩年大陸電池產(chǎn)業(yè)鏈重點研發(fā)的電池技術是磷酸鐵鋰電芯 ,這種聚合物電池更加穩(wěn)定安全,不過過于笨重昂貴,多做為動力電池用于電動汽車、電動車這類設備。
三星SDI則長期靠著三星系公司業(yè)務霸占市場份額,過去三星產(chǎn)品的鋰電池幾乎全部來自SDI,除了大陸市場因為渠道的原因,大批量選擇了大陸元器件供應商。
三星SDI的技術發(fā)展規(guī)劃也飽受行業(yè)詬病,2015年智能手機已經(jīng)徹底拋棄可更換電池設計,業(yè)界主流已經(jīng)拋棄背后方形電池技術時,只有三星SDI一家還不緊不慢堅持方形電池技術。三星SDI對市場未來的變化不夠敏感,一直背靠三星體系走跟隨戰(zhàn)略。
而同樣出身與韓國的LG Chem,則早早的研發(fā)下一代的PEO電解質技術、階梯式電池技術,并與多家車企合作供應電動汽車用的動力電池。
但三星SDI電池的生產(chǎn)規(guī)模要遠遠高于其他電池企業(yè)。
鋰聚合物電池技術詳解,這里容易出現(xiàn)iPhone電池門
從鋰聚合物電池構造上來看,用作電池正極的導電聚合物、提供電池化學反應場所的聚合物電解質、鋰碳復合材料制作的負極基板,以及相配套的絕緣隔膜技術外包裝技術等等,這些都是嚴重影響電池性能質量的構造。
當下的電池技術提高的重點,就在于其中的導電聚合物正負極材料、聚合物電解質身上。當然正負極接口的絕緣陶瓷、絕緣隔膜也非常重要,但這兩者更多影響電池的充放電性能、循環(huán)使用壽命上。
聚合物電解質分為膠態(tài)、干態(tài)兩種,干態(tài)的安全性最好電池性能壽命也有保證,但是干態(tài)技術目前不成熟。現(xiàn)在手機中的鋰電池用的都是PVA膠態(tài)電解質,PVA聚合物材料混合其他離子液體,讓LiNiCoMnO2或者其他電池基體呈凝膠狀態(tài)分布在聚合物中。
對于導電聚合物電解質來說,其膠體性能越穩(wěn)定、分子鍵的鏈式越細密電池的性能就越好,前者影響電池壽命,后者影響電池容量。兩者達到最優(yōu)的配置,那么充放電的效率就更高,重復使用的次數(shù)就越多。膠體穩(wěn)定性好,反應后的鋰合物才不會沉積;膠體內(nèi)部的分子鍵的鏈式越細密,與鋰離子的接觸就更充分,電池內(nèi)部的化學反應就更充分更穩(wěn)定。
但膠體的穩(wěn)定性與內(nèi)部的分子鍵的鏈式密度到一定程度是成反比的,想讓電池能量密度高,電池壽命就低,這就是問題的難點所在。
同時也與聚合物電解質膠體的強度有關,聚合物電解質膠體的強度越好,單片電池基體就可以做得越薄,從而大幅提高電池的能量密度。
近一段時間,傳出的一些研究機構用類似瀝青的導電聚合物制造新型電池,大幅提高電池能量密度。新聞中將這種導電聚合物比作瀝青,就是因為瀝青的膠體混合均勻度穩(wěn)定度、分子鍵鏈式的復雜度是最優(yōu)秀。畢竟瀝青是經(jīng)歷過幾十萬年的沉淀生成的,工廠流水線的混合工藝不可同日而語,但瀝青不可能直接用來做鋰電池的膠體,畢竟瀝青不會那么巧整合已經(jīng)混合了鋰電池的電解質。
同樣的現(xiàn)在智能手機中通用的鋰聚合物電池,基本都用的是導電聚合物來作為正極材料——畢竟導電聚合物相比金屬會更加輕便。導電聚合物的導電性能也是提高電池性能的一大重點。
從生產(chǎn)流程上來看,正極導電聚合物、聚合物電解質的烘干除水,聚合物電解質膠體的生產(chǎn)成型工藝,正負極引腳加工裝配,絕緣隔膜的裝配等這幾個主要工序,會直接影響出廠電池的質量。
其中,正極導電聚合物、聚合物電解質的烘干除水,聚合物電解質膠體的生產(chǎn)成型工藝,這兩個重要的工藝環(huán)節(jié),是最容易引發(fā)電池的質量問題。而如果正極導電聚合物、聚合物電解質的烘干除水這一生產(chǎn)環(huán)節(jié)不過關,就會引發(fā)電池存儲過程中氣脹、起包的現(xiàn)象。也就是現(xiàn)在iPhone 8Plus出現(xiàn)的問題。
所以,說這次iPhone 8Plus電池鼓包門,是電池質量問題引起的也是有據(jù)可依,并且很有可能是電池在生產(chǎn)中這個聚合物烘干環(huán)節(jié)出了問題。而那個iPhone 8首爆案則更像是電源系統(tǒng)嚴重短路造成的。
另外,每年電池廠商的導電聚合物技術都會進行更新,電解質聚合物技術升級的同時,電解質膠體周圍的導電聚合物、絕緣隔膜也要配套升級材質工藝。畢竟新的聚合物電解質極有可能會與舊的材料相斥。但這一配套過程需要大規(guī)模的實驗生產(chǎn)驗證。在這過程中,誰先用誰就是小白鼠,出現(xiàn)較高概率的質量問題也屬正常。
去年三星Note7的爆炸問題,按照三星三星官方公布的調查結果:一部分來自于組裝不過關,一部分原因則是急于突破技術瓶頸,采用新的電池技術,導致內(nèi)部負極材料受擠壓容易變形短路。
這一調查結果看起來,就是三星采用了新的聚合物電解質技術,并在進一步薄化電極材料來提高能量密度的過程中,未能預見長期存放運輸震動后,造成材質的劣化,從而出現(xiàn)了嚴重的質量問題。
當然三星當時的口徑是ATL提供的電池技術不過關,造成的嚴重質量問題。今年三星就徹底把ATL拋棄,于是國內(nèi)渠道今年基本不在上線三星產(chǎn)品。接下來隨著韓國局勢趨于穩(wěn)定,三星當然會與中國市場重修舊好。到時候該如何重啟ATL產(chǎn)品?這是一個問題。
那么蘋果iPhone 8/8Plus現(xiàn)在到底面臨什么問題?
還是祈禱蘋果準備了多條后路吧。
當然,你想讓蘋果的麻煩越多越好,那就好好準備小板凳看戲。這一次首爆不知道各位爺是否滿意?