手機(jī)太陽能充電發(fā)展趨勢探討*

李 翔，周復(fù)港，張樹村，楊晨曦

（西安交通工程學(xué)院人文與經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，陜西 西安 710300）

1 手機(jī)的發(fā)展歷程

1.1 手機(jī)的初步發(fā)展

英國物理學(xué)家麥克斯韋提出電磁波理論后，在數(shù)十年后得到驗(yàn)證。 座機(jī)電話由美國科學(xué)家貝爾發(fā)明，此后，電話的方便逐漸傳到了世界，手機(jī)也逐步進(jìn)入人們的日常生活，從早期的大哥大，到近期的智能機(jī)。

1.2 手機(jī)的更新?lián)Q代

當(dāng)大哥大面世的時候，人們對于大哥大的呼聲與需求是前所未有的。 但是好景不長，由于中國在技術(shù)更新、觀念更新、知識更新等方面速度奇快，大哥大的業(yè)務(wù)功能無法滿足人們的需要，這也導(dǎo)致大哥大在2001年的時候徹底退出了中國市場。

1992年11月9 日，諾基亞推出了世界上第一款商用便攜式數(shù)字移動電話諾基亞，諾基亞手機(jī)逐漸風(fēng)靡全世界。

2009年，觸摸屏技術(shù)發(fā)生飛躍性的突破，觸屏手機(jī)開始進(jìn)入千家萬戶，而當(dāng)時諾基亞因理念不同，沒有研究智能機(jī)導(dǎo)致諾基亞無法與現(xiàn)在的手機(jī)媲美，只能淪為時代的背景板。

1.3 手機(jī)發(fā)展帶來的問題

1）內(nèi)部。 手機(jī)電池容量不夠，電不夠用、充電寶的不便捷與資源的浪費(fèi)，數(shù)據(jù)線易損壞，鋰電池會增加對環(huán)境的壓力等。

2）外部。 手機(jī)制造百花齊放，手機(jī)行業(yè)競爭激烈，手機(jī)的需求已經(jīng)接近飽和，外來手機(jī)對國產(chǎn)手機(jī)市場的沖擊等。

2 太陽能發(fā)展與太陽能充電

2.1 太陽能發(fā)展

經(jīng)過多年的發(fā)展，太陽能技術(shù)發(fā)展越來越完善，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，太陽能應(yīng)用最為普遍和發(fā)展最為飛速的產(chǎn)業(yè)之一就是太陽能集熱。 以太陽能熱水器為例，隨著人們生活品質(zhì)的提高，對于熱水器的需求也越來越大，如果沒有太陽能的支持，那浪費(fèi)的燃料是不可估量的[1]。金山銀山，不如綠水青山。 我國目前依舊是以火力發(fā)電廠為主，風(fēng)力發(fā)電廠與太陽能發(fā)電廠只是占極少數(shù)而已，所以太陽能發(fā)展?jié)摿o窮。

2.2 太陽能電池的應(yīng)用

太陽能電池其他應(yīng)用在各行各業(yè)逐漸的興起，如特斯拉作為新能源汽車行業(yè)的翹楚，成為全世界太陽能電池的引航者。 但是太陽能電池的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止是汽車，在家庭燈具方面也有巨大的作用，將燈放在窗戶邊吸收到太陽能之后儲存于電池中，晚上太陽能燈具就會起到與普通燈具一樣的效果。 并且只需要將燈放在窗戶旁邊而已，安全系數(shù)得到了很大的提高。 因此，將太陽能用于手機(jī)電池充電肯定也會事半功倍，太陽能充電的安全系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通充電器，最近手機(jī)充電爆炸事件屢見不鮮，但是太陽能充電就可以完全規(guī)避這一情況。 因此，太陽能手機(jī)的價格會比同等配置的手機(jī)造價便宜不少，并且太陽能手機(jī)還省去了數(shù)據(jù)線等一系列的輔助設(shè)施，為顧客省去了大量麻煩。

2.3 無線充電器的誕生促進(jìn)了太陽能充電的發(fā)展

普通手機(jī)充電需要使用數(shù)據(jù)線，因此用起來極為麻煩不易攜帶；并且數(shù)據(jù)線的使用年限太低極易受損，受損之后對于人體危害較大。 無線充電器是固定放在那里通過磁場的傳播給手機(jī)充電對人體的危害較小，并且無線充電適用于各種類型手機(jī)，所以無線充電器相對于普通充電安全系數(shù)會更高。 然而太陽能充電更是在此基礎(chǔ)上提高了其安全性，彌補(bǔ)了其充電不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。 太陽能充電器相比于無線充電器來說是無線充電的進(jìn)階型產(chǎn)品，也可以說是另類的 “無線充電器”。 而無線充電器的迅猛發(fā)展也推動了這種另類“無線充電器”的發(fā)展。

2.4 太陽能充電與無線充電和普通充電的比較

1）普通充電的優(yōu)點(diǎn)。 ①充電速度快：有線充電器（快充）一般給手機(jī)充電，每半小時就可沖50%～70%的電。一般充電器也只需要通過兩三個小時也可以充到50%的電[2]。從充電的速度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于另外兩種充電器。 ②功率更高：相比起其他兩種充電方式有線充電其充電功率更高，電量轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%。 相比于無線充電器來說節(jié)約了不少能源。 ③方便快捷：現(xiàn)階段各種商場附近都有可以租借的充電寶，而有線充電只要花一點(diǎn)錢租借就行了；不用像無線充電必須帶著固定的設(shè)施很不方便，所以無線充電暫時只能在固定的地方充，相比而言有線充電更加方便。

2）普通充電的缺點(diǎn)。 ①充電不穩(wěn)定：無充電指示或充電一段時間后，拔下充電器，電池電量仍沒有增加。 ②電池充電不顯示電量：電池低電，并且電池充電雖然顯示已充電但是電量不漲反降；電池待機(jī)時間過短等問題。 ③其他缺點(diǎn)：充電器接口不良，不能充電、漏電、數(shù)據(jù)線損壞、充電時間過長、充電發(fā)熱等問題。

3）無線充電的優(yōu)點(diǎn)。 ①與普通充電相比較對人體的危害較小，無線充電使用的是共振原理也就是磁場共振，只在以同一頻率共振的線圈之間傳輸。 ②適用各種類型的充電頭，充電時不需要插拔，如果不想充了隨時可以拿起來用，較為方便，也不用擔(dān)心損壞充電口的問題。 ③不需要有線接口。

4）無線充電的缺點(diǎn)。 ①效率低：能量存送效率不及真實(shí)接觸。 ②充電速度慢：由于效率低，在同樣的輸入功率下，充電速度較慢。 ③成本高：在充電器需要有推動無線線圈的電子線路，而在用電裝置需要有電力轉(zhuǎn)換的電子裝置，兩者也需要有無線線圈，因此成本比直接接觸會高。 ④不能在移動時充電： 這個問題只在移動裝置上發(fā)生，例如剃須刀在充電時就不能移離充電器，若剃須刀內(nèi)的電池電量完全用盡，這時剃須刀就不能使用。 ⑤兼容性低：不同品牌的無線充電裝置因?yàn)闊o統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此不能通換使用。

5）太陽能充電的優(yōu)點(diǎn)。 ①方便快捷：相比于另外兩種充電器而言太陽能充電只需要將手機(jī)放在太陽能照射到的地方就可以充電，并且在充電期間也可以邊玩邊充。 ②安全系數(shù)高：太陽能充電是通過太陽熱能充進(jìn)來，在手機(jī)內(nèi)部將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，因此在使用過程種不用擔(dān)心觸電或者數(shù)據(jù)線損壞觸電。 ③引領(lǐng)潮流：一部太陽能手機(jī)在如今還是比較稀少的而能擁有一部太陽能手機(jī)便是時代的弄潮兒，引領(lǐng)時尚。④節(jié)能環(huán)保：太陽能是為數(shù)不多的能使用到高精尖設(shè)備技術(shù)的清潔能源；因此使用太陽能手機(jī)也是為環(huán)保做出了一份貢獻(xiàn)，符合現(xiàn)代社會的主旨。

6）太陽能充電的缺點(diǎn)。 ①技術(shù)的限制：由于目前科學(xué)技術(shù)有限，手機(jī)上面積的限制，串聯(lián)時會產(chǎn)生損耗，并降低產(chǎn)品良率等問題，例如升壓數(shù)在所有操作環(huán)境下獲得高轉(zhuǎn)換率無法使電能與光能更好轉(zhuǎn)換，使用太陽能電池暫時還未用于高精尖等設(shè)備上面，因此所帶來的研發(fā)挑戰(zhàn)是巨大的。 ②時間的限制：太陽能手機(jī)只能在白天使用太陽能充電，一到晚上如果熬夜工作的話電量勢必供不應(yīng)求。

3 太陽能手機(jī)研發(fā)的必要與時代的需求

3.1 5G 技術(shù)成功研發(fā)所帶來的效益

5G 技術(shù)成功開發(fā)掀起了科技的新浪潮，作為新時代的產(chǎn)物5G 能夠開發(fā)出非常多的關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)，例如無人駕駛，5G 的低延遲性與安全性為智能交通的發(fā)展起了極大的推動作用，5G 技術(shù)使兩車之間可以進(jìn)行相互溝通為自動駕駛提供了不可或缺的一部分。 5G 技術(shù)的成功還有其他更多的相關(guān)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)生如智能農(nóng)業(yè)、智能電網(wǎng)、智能家居、遠(yuǎn)程監(jiān)控等。5G 自帶的安全性和穩(wěn)定性將為大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新提供堅(jiān)實(shí)的支撐，同時5G 的發(fā)展也能為研發(fā)公司帶來巨大的收益[3]。

3.2 太陽能手機(jī)帶來的沖擊

太陽能手機(jī)作為一個新興事物如果面世的話帶來的轟動不亞于5G 技術(shù)。 太陽能手機(jī)作為后來者必定能在以后的發(fā)展大放光彩，就如同5G 之于4G 的全面更新?lián)Q代，太陽能手機(jī)也絕對會全面代替普通充電手機(jī)。 并且太陽能充電手機(jī)的問世也必將會帶動其他高精尖產(chǎn)品的更新，如電腦、平板，作為清潔能源也一定會受到政府的支持與鼓勵，也同樣會受到用戶的喜愛與支持。 可見太陽能手機(jī)的問世所帶來的沖擊是巨大的，其衍生品的發(fā)展空間也是巨大的[4]。

3.3 時代的需求

1987年大哥大在中國受到了很多人的關(guān)注以至于人們以擁有大哥大為榮，手機(jī)開始在人們的視野中嶄露頭角；1992年諾基亞讓人們認(rèn)識到手機(jī)的重要性，因此到觸摸屏?xí)r代之前諾基亞基本占領(lǐng)了全世界的大部分市場；2009 觸摸屏的問世更是帶動了手機(jī)行業(yè)的迅猛發(fā)展，讓人們看到了手機(jī)這一科技產(chǎn)品的強(qiáng)大支配能力，也讓人認(rèn)識到手機(jī)的不可或缺。 所以便有了以下的兩組數(shù)據(jù)：2012年全世界將近50%的手機(jī)都使用了觸摸屏技術(shù)，2015年后全世界80%的手機(jī)和智能產(chǎn)品都實(shí)現(xiàn)了觸控智能化[5]。

4 總結(jié)

綜上所述，各種品牌的手機(jī)層出不窮，讓人眼花繚亂。但無論是什么樣的手機(jī)都是科技進(jìn)步的產(chǎn)物。 龐大的數(shù)量和使用人數(shù)更是凸顯出人們對手機(jī)的認(rèn)可，也助推了經(jīng)濟(jì)和科技的進(jìn)步。 科技的發(fā)展極為迅猛，如果跟不上時代的變遷終將會被時代所淘汰。 因此，誰要是掌握了太陽能手機(jī)就是掌握未來的主流，雖然太陽能手機(jī)的發(fā)展到現(xiàn)在還不夠完善，但一旦研制成功，必將震動世界并造福人類。