手机还剩 20% 的电量，发了两条语音，主动关机了，莫非我的手机充满电只能发十条语音？
电动车展现还剩 10% 电量，蹭了不到一百米，间接抛锚了，莫非我的车满电续航只要一公里？
电量焦虑那个工作就像中年危机，越看越焦虑，越焦虑就越想看。
在苹果最新的 iOS 16 中，阔别五年的 iPhone 百分比电量展现又回来了。今天更新的 iOS 16.1 正式版做了优化，在电量数值削减的同时，电池图标也会同步改变。（之前因为刘海屏设想的呈现，挤占了顶部大部门空间。想晓得还剩几电量，只能通过下拉的体例在掌握中心中查看。）
悬在手机顶上的百分比，就像按时炸弹的倒计时（更新前）丨图片来源手机截图
关于如许的“回回”，很多用户缺大唤“缺德”——悬在手机顶上的百分比，就像按时炸弹的倒计时，自带脑补音效，时刻提醒着你“该充电了”。
iOS 16.1电池图标也会同步改变，全面屏iPhone均已撑持电量百分比展现（更新后）丨图片来源手机截屏
那个让你焦虑的“百分比”，喊 SoC（State of Charge，荷电形态），代表电池剩余容量和现实容量的比值。手机（或者电动车）还剩几电，是无法间接丈量获得的，得通过丈量电压和电流，再预算获得。
所以电池剩余电量是靠它本身蒙的？
电量展现，本是一场“圈套”
凡是，手机上展现的“满电”形态，并非电池实的充不进电——厂商会给电池定义充电截行电压和放电截行电压：常见的一种情形是，1% 的电竟然能用很久，那可能是工程师想让你尽早充电，以免电量实被耗尽，损伤电池。
有多种丈量办法能够“蒙”出 SoC 值。常用的好比库仑计（也称安时积分法）——统计利用过程中的电流情状。 简单来说，在电池里安拆一个计量芯片，差别电流产生差别的压差，芯片通过对改变的电流和时间停止积分，得到用户利用时的电量，便能得到剩余电量。
那种丈量体例的短处在于它是一个开环的预算系统，不具备对初始值误差的矫正才能和对由噪声、丈量误差招致的误差的调整才能。
库仑计原理丨Battery University
另一种常见的是电压测试法——通过丈量电池的电压揣度电量的改变。在必然温度下，电池的 SoC 与开路电压（OCV）闪现逐个对应关系。但因为开路电压的获取往往需要长时间的静置，闪开路电压法在线预算难以开展。
差别温度下电压与容量的对应改变，长短线性的丨Richtek Technology
好比磷酸铁锂电池的 OCV-SoC 曲线就是“非线性”的。在图示范畴，即便 SoC 呈现较大范畴的改变，反映在 OCV 的数值改变却很小。
磷酸铁锂电池的 OCV-SoC 曲线丨图片来源参考文献4
差别的丈量办法都各有好坏，共性是都存在误差。厂商也在研究通过优化算法（如神经收集、卡尔曼滤波、模糊算法等），成立愈加准确的电量预算模子。好比在库仑计法中，需要共同卡尔曼滤波法停止初值校准；在开路电压法中，依靠汗青数据成立动态平衡电压，再运用到 SoC 实时预算中。
“蒙”禁绝会形成什么后果？好比开头举的例子，展现电量明明还剩 10%，但点开个 app，手机就没电关机—— 也许是因为电池老化，而 SoC 预算没做好，没有揣测电池的衰减情状。
电量展现不准确，加剧了人们的“电量焦虑症”，为此大容量电池一度成为智妙手机的重要卖点，手机厂商更是好像军备竞赛一般，疯狂开展快充手艺。只不外种种办法并没有完全治好人们那块心病。
厂商焦虑，用户也焦虑；硬件焦虑，软件更焦虑
屏幕展现和通信模块是影响智妙手机功耗的最关键因素。
视频播放、发送短信、打德律风、电子邮件四种场景下的功耗测试丨图片来源 NICTA（澳大利亚国度信息与通信手艺研究机构）在 2010 年发布一项陈述
在功用机时代，手机屏幕小，更不消提逃求高刷新率、高辨认率、广色域等特征。大部门功用机都能到达几天的续航，一些以长续航为卖点的机型，续航更是能到达数月。2010 年，飞利浦发布的一款 Xenium X513，电池容量仅 2000mAh，但待机能撑 60 天，可继续通话 20 小时。
换个视角，其实是电池塑造了我们手机的容貌。1973 年摩托罗拉发布 DynaTAC 8000X，也被称“大哥大”，大是因为一半的体积和重量都被电池占了。6 节圆柱形镍镉电池构成的电池仓，充电 10 小时，通话 35 分钟。
挪动德律风之父 Martin Cooper 拿着 DynaTAC 8000X丨图片来源TechWorld.hu
镍氢电池手艺的呈现改动了人们关于手机“砖头”的印象。1996 年，摩托罗拉翻盖手机“StarTAC”是其时市道上最轻、最小的手机，只要 88 克。
模仿信号型 StarTAC丨图片来源维基百科
功用机时代，哪怕一块电池的续航不长，也能通过换电池来“续航”——就像如今一些新能源车的换电续航计划一样。
曲到后来 iPhone 的呈现，带来了现在成为支流的一体机身，也带走了“换电池”的便当。电池的体积跟着屏幕的面积一路变得越来越大。曲到今天，有人拆开 iPhone 14 的内部，发现电池还占了近三分之一（在 iPhone 5 上最多曾占到一半）。
iPhone 14 内部丨图片来源 iFixit
智妙手机开展史上，不乏以“大电池”为卖点的机型。2015 年发布的金立 M5 拥有一块 6020mAh 的电池，待机续航 49 天，可继续通话 71 小时，代价就是机身又厚又重（厚 8.5mm，重 214g）。
另有一些民间极客热衷于自我摸索通过软件优化来实现“省电”的处理计划，此中安卓用户群体最有代表性。
起初安卓机的硬件规格不高，单核 CPU，256M 或 512M 的运行内存，系统运行迟缓、卡顿。论坛上传播着各类 root 教程。良多第三方 ROM 的 UI 非常精巧，但用户更多期看卸载系统预拆利用，释放存储空间，加速系统运行和省电。
如今还能找到“教开发者若何做一款省电的安卓 ROM”一类文章。挪动互联网时代的首批极客，通过将手机 root，安拆 Xposed 框架，利用“绿色守护”等软件治理后台，避免利用在锁屏时被主动唤醒。颠末如许的“极致调教”，好一点的续航才能能到达三四天摆布。
绿色守护利用界面丨图片来源 Google Play
2010 年前后，刚刚被普及了智妙手机的人们最热衷的就是在收集上讨论和散播各类“省电形而上学”：关蓝牙、Wi-Fi，GPS 定位，主动清理后台，以至降低手机亮度，利用深色壁纸......
安卓系统曲到更新 5.0 时，才加进官方的省电形式，开启后会降低性能，延迟部门法式的主动更新。
Android 5.0 界面丨图片来源 Phandroid
苹果的省电形式是从 iOS 9 起头的：当设备电量低于 20% 时主动激活，借由封闭布景利用法式及定位办事等耗电来源以增加续航力，至设备电量超越 80% 时主动封闭。
曲至今日，仍有人保留清后台、关蓝牙的习惯，即使那些办法关于耽误续航已经感化不大。 根据 Android Authority 的一项模仿测试，在一天利用中蓝牙开与关的电量消耗差别仅有 1.8%。
电量焦虑：心态问题仍是手艺问题？
明明智妙手机关于后台软件的治理越来越成熟，锂电池能量密度也越来越高，手机芯片功耗越降越低，可为什么“一天续航”的魔咒不断都还在呢？
那是因为固然手艺在朝上进步，但需乞降利用习惯也在跟着变。
受大屏和轻薄化趋向影响，现在支流智妙手机很少以“大电池”为卖点。快充成为处理电量焦虑的支流计划，“充电 5 分钟通话 2 小时”曾一度是营销规范，现在的天花板是 iQOO 10 Pro，充电规格达 200W，10 分钟充满 4700mAh 电池。
iQOO 截图丨图片来源 iQOO 官方
既然电池容量再难增长，那就增加它的“新生次数”，当充电无需破费太多时间，以至能够漠视的时候，低电量带来的焦虑感就会少良多。
削减，并不是完全消弭。如今各家快充协议复杂，除公有的 PD、QC 快充，还有 OPPO 的 VOOC、vivo 的 FlashCharge 等私有协议，对充电头及线材的适配要求高，良多人除了原拆充电套拆，其实不会多配几套笼盖全场景。买一个不错的第三方氮化镓充电器价格在百元以上，又是一笔额外的成本。
氮化镓充电器丨图片来源京东截图
电量焦虑的“心态问题”，最末要靠电池手艺的开展。电池手艺是个极其复杂的问题，要考虑电池寿命、平安性、效率、成本等各类因素，只靠增加能量密度处理不了问题。
电池充放电的素质是离子在正负极之间定向运动，它在与电解液中的物量发作化学反响时是有消耗的（还会受温度影响）。电池被造出来的那一刻，寿命就在削减，即使放着不消，也有损耗。每小我的手机利用习惯差别，也会影响现实耗电速度。
目前连系快充手艺，省电形式等，几乎不需要我们以牺牲体验为前提，逃求长续航。只是得知了本相之后，才晓得过往操的那些心，毕竟是“错付”了。
参考文献
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做者：刘丢丢
编纂：沈知涵
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