បច្ចេកវិទ្យាថ្មថ្មីសម្រាប់ស្មាតហ្វូន

បច្ចេកវិទ្យាថ្មថ្មីសម្រាប់ស្មាតហ្វូន

ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ ការច្នៃប្រឌិតស្មាតហ្វូនបានកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស៖ កាមេរ៉ាកាន់តែច្បាស់ អេក្រង់កាន់តែភ្លឺ និងការតភ្ជាប់កាន់តែលឿន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សមាសធាតុមួយដែលអ្នកប្រើប្រាស់ជាច្រើនមានអារម្មណ៍ថា "យឺតយ៉ាវ" គឺថ្ម។ ខណៈពេលដែល សមត្ថភាពថ្ម ជាមធ្យម បានកើនឡើង តម្រូវការថាមពលក៏កើនឡើងផងដែរ ដោយសារតែកម្មវិធីដែលមានតម្រូវការកាន់តែខ្លាំងឡើង អេក្រង់ដែលធ្វើឲ្យស្រស់ឡើងវិញខ្ពស់ និងការប្រើប្រាស់យ៉ាងខ្លាំងនៃបញ្ញាសិប្បនិម្មិត និង 5G។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលបច្ចេកវិទ្យាថ្មថ្មីសម្រាប់ស្មាតហ្វូនបានក្លាយជាប្រធានបទដ៏សំខាន់មួយ មិនត្រឹមតែអំពីអាយុកាលថ្មពេញមួយថ្ងៃប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងអំពីសុវត្ថិភាព ល្បឿនសាកថ្ម អាយុកាលប្រើប្រាស់ និងផលប៉ះពាល់បរិស្ថានផងដែរ។

ហេតុអ្វីបានជា ថ្មស្មាតហ្វូនត្រូវការ បច្ចេកវិទ្យាថ្មី?

ថ្ម លីចូម-អ៊ីយ៉ុង (Li-ion) និងលីចូម-ប៉ូលីមែរ (Li-Po) នៅតែគ្របដណ្ដប់លើទីផ្សារ។ ទាំងពីរបានបង្ហាញថាអាចទុកចិត្តបាន ប៉ុន្តែពួកវាមានដែនកំណត់៖ ដង់ស៊ីតេថាមពលមិនប្រសើរឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំមកនេះ ហានិភ័យនៃការឡើងកំដៅខ្លាំងនៅតែមាន ហើយការថយចុះសមត្ថភាព (សុខភាពថ្ម) កើតឡើងជាមួយនឹងវដ្តសាកថ្ម។ អ្នកប្រើប្រាស់ចង់បានថ្មដែលប្រើបានយូរ សាកលឿនជាងមុន មិនអស់លឿន និងនៅតែមានសុវត្ថិភាពសូម្បីតែសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ច្រើនដូចជាការលេងហ្គេម វីដេអូ 4K ឬការភ្ជាប់អ៊ីនធឺណិត។

បច្ចេកវិទ្យាថ្មថ្មីបានមកជាចម្លើយចំពោះបញ្ហាប្រឈមសំខាន់ៗចំនួនបួន៖ (1) ការបង្កើនសមត្ថភាពដោយមិនធ្វើឱ្យតួទូរស័ព្ទក្រាស់ (2) បង្កើនល្បឿនសាកថ្មដោយមិនធ្វើឱ្យខូចថ្ម (3) ការបង្កើនសុវត្ថិភាពដើម្បីឱ្យហានិភ័យនៃអគ្គីភ័យ ឬការហើមមានទំហំតូចជាងមុន និង (4) ការពន្យារអាយុកាលថ្ម ដើម្បីឱ្យដំណើរការនៅតែមានស្ថេរភាពអស់រយៈពេលជាច្រើនឆ្នាំ។

អាណូតស៊ីលីកុន៖ សមត្ថភាពខ្ពស់ជាងក្នុងទំហំស្រដៀងគ្នា

មួយក្នុងចំណោមការរកឃើញដ៏សំខាន់បំផុតនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ គឺការប្រើប្រាស់អាណូតដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុន ទាំងផ្នែកខ្លះ (មានស៊ីលីកុនបន្ថែម) ឬភាគច្រើនជាស៊ីលីកុន (សម្បូរស៊ីលីកុន)។ នៅក្នុងថ្ម Li-ion ធម្មតា អាណូតជាធម្មតាជាក្រាហ្វីត។ តាមទ្រឹស្តី ស៊ីលីកុនអាចរក្សាទុកអ៊ីយ៉ុងលីចូមបានច្រើនជាងក្រាហ្វីត ដោយហេតុនេះបង្កើនដង់ស៊ីតេថាមពល។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ស៊ីលីកុនមានបញ្ហាធំមួយ៖ វាពង្រីកនៅពេលដែលវាភ្ជាប់លីចូម បន្ទាប់មករួញម្តងទៀតនៅពេលដែលវាត្រូវបានដកចេញ។ វដ្តពង្រីក-បង្រួមនេះអាចបំផ្លាញរចនាសម្ព័ន្ធអាណូត និងបង្កើនល្បឿននៃការរិចរិល (restructure)។ ដូច្នេះ ដំណោះស្រាយដែលត្រូវបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងទូលំទូលាយរួមមាន យ៉ាន់ស្ព័រក្រាហ្វីត-ស៊ីលីកុន ការរចនារចនាសម្ព័ន្ធណាណូស៊ីលីកុន និងសារធាតុចង និងអេឡិចត្រូលីតថ្មីដែលធន់ជាងមុន។

ផលប៉ះពាល់សម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់ស្មាតហ្វូនគឺមានសារៈសំខាន់៖ ក្រុមហ៊ុនផលិតអាចផ្តល់ជូននូវសមត្ថភាពធំជាងដោយមិនចាំបាច់បង្កើនទំហំថ្មយ៉ាងខ្លាំង ឬរក្សាសមត្ថភាពខណៈពេលដែលធ្វើឱ្យទូរស័ព្ទស្តើងជាងមុន។ នេះក៏គាំទ្រដល់ការសាកថ្មលឿនដែលមានស្ថេរភាពជាងមុនផងដែរ ពីព្រោះភាពធន់ខាងក្នុងអាចត្រូវបានបង្កើនតាមរយៈវិស្វកម្មសម្ភារៈ។

ថ្មរឹង ៖ សុវត្ថិភាព និងដង់ស៊ីតេថាមពល

ថ្មរឹងជារឿយៗត្រូវបានគេហៅថា "អនាគត" នៃឧស្សាហកម្មថ្ម។ មិនដូចថ្ម Li-ion ប្រពៃណីដែលប្រើអេឡិចត្រូលីតរាវ ឬជែលទេ ថ្មរឹងប្រើអេឡិចត្រូលីតរឹង។ គុណសម្បត្តិចម្បងរបស់វាគឺសុវត្ថិភាព៖ អេឡិចត្រូលីតរឹងមិនសូវងាយឆេះទេ ហើយមានទំនោរកាត់បន្ថយហានិភ័យនៃការលេចធ្លាយ ឬប្រតិកម្មគ្រោះថ្នាក់នៅពេលដែលថ្មខូចខាតខាងរូបវន្ត។

លើសពីនេះ បច្ចេកវិទ្យា​ស្ថានភាព​រឹង​មានសក្តានុពល​ក្នុងការបង្កើនដង់ស៊ីតេថាមពល ដែលអាចឱ្យមានសមត្ថភាពខ្ពស់ជាងមុនក្នុងបរិមាណតិចជាងមុន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការអនុវត្តរបស់វានៅក្នុងស្មាតហ្វូននៅតែជាបញ្ហាប្រឈម ដោយសារតែថ្លៃដើមផលិតកម្មខ្ពស់ បញ្ហាចំណុចប្រទាក់រវាងអេឡិចត្រូលីតរឹង និងអេឡិចត្រូត និងតម្រូវការសម្រាប់ការផលិតដែលមានភាពជាក់លាក់។ ទោះបីជាយ៉ាងនេះក្តី ការស្រាវជ្រាវ និងការវិនិយោគនៅក្នុងវិស័យនេះគឺមានសារៈសំខាន់។ ប្រសិនបើបច្ចេកវិទ្យាស្ថានភាពរឹងពិតជាមានភាពចាស់ទុំសម្រាប់ឧបករណ៍អ្នកប្រើប្រាស់ យើងអាចមើលឃើញទូរស័ព្ទដែលមានអាយុកាលថ្មយូរជាងមុន និងសុវត្ថិភាពកាន់តែច្រើន។

ថ្មសូដ្យូម-អ៊ីយ៉ុង៖ ជម្រើសដែលសន្សំសំចៃធនធានជាង

អ៊ីយ៉ុងសូដ្យូម (Na-ion) កំពុងចាប់ផ្តើមត្រូវបានចាត់ទុកថាជាជម្រើសមួយជំនួសលីចូម ពីព្រោះសូដ្យូមមានច្រើន និងអាចរកបានយ៉ាងងាយស្រួលជាងលីចូម។ ពីទស្សនៈខ្សែសង្វាក់ផ្គត់ផ្គង់ និងនិរន្តរភាព នេះគឺជារឿងគួរឱ្យទាក់ទាញ៖ តម្លៃវត្ថុធាតុដើមអាចមានស្ថេរភាពជាងមុន ហើយការពឹងផ្អែកលើលីចូមត្រូវបានកាត់បន្ថយ។

ចំណុចអវិជ្ជមានរបស់ Na-ion គឺដង់ស៊ីតេថាមពលរបស់វា ដែលជាទូទៅទាបជាង Li-ion។ ដូច្នេះ សម្រាប់ស្មាតហ្វូន — ដែលមានភាពរសើបខ្លាំងចំពោះទំហំ និងទម្ងន់ — Na-ion មិនទាន់ជាជម្រើសចម្បងនៅឡើយទេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បច្ចេកវិទ្យានេះកំពុងអភិវឌ្ឍយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ នៅក្នុងសេណារីយ៉ូមួយចំនួន ដូចជាឧបករណ៍កម្រិតចូល គ្រឿងបន្ថែម ឬទីផ្សារដែលស្វែងរកតម្លៃទាប និងវដ្តជីវិតវែង សូដ្យូម-អ៊ីយ៉ុងអាចជាជម្រើសដ៏ទាក់ទាញមួយនាពេលអនាគត។

ការសាកថ្មលឿនជំនាន់ថ្មី៖ វាមិនមែនគ្រាន់តែជាថាមពលវ៉ាត់ធំនោះទេ

មនុស្សជាច្រើនគិតថា ការច្នៃប្រឌិតថ្មគឺគ្រាន់តែអំពីសមត្ថភាពប៉ុណ្ណោះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បច្ចេកវិទ្យាសាកថ្ម លឿន ក៏កំពុងរីកចម្រើនយ៉ាងឆាប់រហ័សផងដែរ។ ឥឡូវនេះយើងឃើញល្បឿនសាកថ្ម 67W, 100W និងខ្ពស់ជាងនេះនៅក្នុងឧបករណ៍មួយចំនួន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ខ្លឹមសារនៃការសាកថ្មលឿនជំនាន់ថ្មីមិនមែនគ្រាន់តែអំពីការបង្កើនវ៉ាត់នោះទេ។ វានិយាយអំពីការគ្រប់គ្រងកំដៅ និងរក្សាសុខភាពកោសិកាថ្ម។

បច្ចេកទេសទូទៅមួយគឺថ្ម "កោសិកាពីរ" ឬ "កោសិកាច្រើន" ដែលថ្មត្រូវបានបែងចែកជាពីរកោសិកាដែលសាកស្របគ្នា ឬក្នុងលំនាំជាក់លាក់មួយ។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យមានចរន្តទាបជាងក្នុងមួយកោសិកា ការគ្រប់គ្រងកំដៅបានល្អប្រសើរ និងការសាកលឿនជាងមុនដោយមិនបង្កើនល្បឿននៃការរិចរិល។

លើសពីនេះ ក្បួនដោះស្រាយសាកថ្មសម្របខ្លួនដែលផ្អែកលើសីតុណ្ហភាព ទម្លាប់នៃការប្រើប្រាស់ និងទម្លាប់របស់អ្នកប្រើប្រាស់កំពុងតែកាន់តែឆ្លាតវៃ។ ប្រព័ន្ធនេះនឹងបន្ថយល្បឿននៃការសាកថ្មនៅចុងបំផុត ឬរក្សាថ្មនៅកម្រិតជាក់លាក់មួយ (ឧទាហរណ៍ 80–90%) នៅពេលដែលទូរស័ព្ទត្រូវបានដោតចូលពេញមួយយប់ បន្ទាប់មកនឹងសាកថ្មពេញមុនពេលអ្នកប្រើប្រាស់ភ្ញាក់ពីដំណេក។ យុទ្ធសាស្ត្រនេះ ពន្យារអាយុកាលថ្ម យ៉ាងច្រើន ។

ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងថ្ម (BMS) និង AI៖ ខួរក្បាលនៅពីក្រោយអាយុកាលថ្ម

បច្ចេកវិទ្យាថ្មទំនើប មិនត្រឹមតែជាគីមីវិទ្យាប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏អំពីការគ្រប់គ្រងផងដែរ។ ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងថ្ម (BMS) កាន់តែមានភាពស្មុគស្មាញ៖ ពួកវាត្រួតពិនិត្យវ៉ុល ចរន្ត សីតុណ្ហភាព និងសូម្បីតែភាពធន់ខាងក្នុង ដើម្បីការពារស្ថានភាពគ្រោះថ្នាក់។ នៅក្នុងស្មាតហ្វូន BMS ដំណើរការរួមគ្នាជាមួយបន្ទះឈីបថាមពល និងកម្មវិធី ដើម្បីធ្វើឱ្យដំណើរការមានតុល្យភាព និងប្រសិទ្ធភាព។

ដោយមានជំនួយពីបញ្ញាសិប្បនិម្មិត (AI) ទូរស័ព្ទអាចទស្សន៍ទាយបានថាពេលណាអ្នកប្រើប្រាស់ត្រូវការថាមពលបន្ថែម ពេលណាត្រូវសន្សំសំចៃវា និងរបៀបបែងចែកធនធានទៅអេក្រង់ ម៉ូដឹម 5G ស៊ីភីយូ/GPU និងកម្មវិធីផ្ទៃខាងក្រោយ។ លទ្ធផលច្រើនតែហាក់ដូចជាសាមញ្ញ - អាយុកាលថ្មយូរជាង - ប៉ុន្តែនៅពីក្រោយឆាកគឺការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពស្មុគស្មាញដែលធ្វើឱ្យថ្មតូចមួយមានអារម្មណ៍ថា "ធំជាង"។

សម្ភារៈ និងការរចនាថ្មីៗ៖ ពីកោសិកាគ្មានតុ រហូតដល់ការវេចខ្ចប់ដែលមានប្រសិទ្ធភាពជាងមុន

ការច្នៃប្រឌិតក៏កំពុងកើតឡើងផងដែរនៅក្នុងវិធីដែលថ្មត្រូវបានផ្គុំ។ ការរចនា "គ្មានតុ" (ដោយគ្មានផ្ទាំងបែបប្រពៃណី) និងផ្លូវចរន្តដែលបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងអាចកាត់បន្ថយភាពធន់ខាងក្នុង បន្ថយកំដៅ និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាព។ លើសពីនេះ ការវេចខ្ចប់ថ្មកំពុងកាន់តែឆ្លាតវៃ៖ ចន្លោះទទេនៅខាងក្នុងទូរស័ព្ទត្រូវបានបង្រួមអប្បបរមា ការសាងសង់ត្រូវបានពង្រឹង និងស្រទាប់ការពារកម្ដៅត្រូវបានបង្កើន។

ក្រុមហ៊ុនផលិតមួយចំនួនក៏កំពុងស្វែងរកបច្ចេកទេសដាក់ជង់កាន់តែច្បាស់លាស់ (ការដាក់ជង់ស្រទាប់អេឡិចត្រូត) ដើម្បីបង្កើនដង់ស៊ីតេថាមពល។ បច្ចេកទេសនេះអនុញ្ញាតឱ្យអាគុយផ្ទុកសម្ភារៈសកម្មជាងមុនក្នុងបរិមាណដូចគ្នា ដោយបង្កើនសមត្ថភាពដោយមិនបង្កើនទំហំរូបវន្តគួរឱ្យកត់សម្គាល់។

ទិដ្ឋភាពសុវត្ថិភាព និងបរិស្ថាន

ការកែលម្អដំណើរការថ្មត្រូវតែមានតុល្យភាពជាមួយនឹងសុវត្ថិភាព។ ការច្នៃប្រឌិតថ្មីនៅក្នុងឧបករណ៍បំបែក សម្ភារៈអេឡិចត្រូលីតដែលមានស្ថេរភាពជាងមុន និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសីតុណ្ហភាពបន្ថែមកំពុងក្លាយជានិន្នាការសំខាន់ៗ។ ស្មាតហ្វូនក៏ត្រូវបានបំពាក់ដោយស្រទាប់ការពារច្រើនស្រទាប់ផងដែរ៖ ចាប់ពីផ្នែករឹង (ហ្វុយស៊ីប ការគ្រប់គ្រងកម្ដៅ) រហូតដល់កម្មវិធី (ការរឹតបន្តឹងការសាកថ្មនៅពេលក្តៅ)។

ពីទស្សនៈបរិស្ថាន ការកែច្នៃឡើងវិញកំពុងទទួលបានការចាប់អារម្មណ៍កាន់តែខ្លាំងឡើង។ ថ្មដែលប្រើបានយូរជាងមុនកាត់បន្ថយភាពញឹកញាប់នៃការជំនួសឧបករណ៍។ លើសពីនេះ ការស្រាវជ្រាវលើការកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់វត្ថុធាតុដើមថ្លៃៗ ឬមានផលប៉ះពាល់ខ្ពស់ (រួមទាំងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការប្រើប្រាស់កូបូល) នៅតែបន្តរីកចម្រើន។ ចាប់ពីពេលនេះតទៅ ថ្មដែលមិនត្រឹមតែមានថាមពលខ្លាំងប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងងាយស្រួលកែច្នៃឡើងវិញទៀតផង នឹងក្លាយជាស្តង់ដារដែលកាន់តែត្រូវការ។

តើអ្នកប្រើប្រាស់អាចរំពឹងអ្វីខ្លះក្នុងរយៈពេល 2-5 ឆ្នាំខាងមុខ?

ក្នុងរយៈពេលខ្លី អ្នកប្រើប្រាស់ទំនងជានឹងឃើញការកែលម្អបន្តិចម្តងៗ៖ សមត្ថភាពមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ជាងមុន ដោយសារអាណូតស៊ីលីកុន ការសាកថ្មលឿនដែលមានសុវត្ថិភាពជាងមុន និងការគ្រប់គ្រងថាមពលដោយផ្អែកលើ AI ដ៏ឆ្លាតវៃជាងមុន។ ក្នុងរយៈពេលមធ្យម ថាសរឹងប្រភេទ solid-state អាចចាប់ផ្តើមលេចឡើងក្នុងកម្រិតមានកំណត់ ទោះបីជាដំបូងឡើយទំនងជានៅក្នុងផ្នែកលំដាប់ខ្ពស់ដោយសារតែតម្លៃខ្ពស់របស់វាក៏ដោយ។

នៅទីបំផុត គោលដៅនៃបច្ចេកវិទ្យាថ្មស្មាតហ្វូនថ្មីមិនមែនគ្រាន់តែជា "លេខ mAh" ធំៗនោះទេ ប៉ុន្តែផ្ទុយទៅវិញ គឺជាបទពិសោធន៍ដ៏សុខសាន្តជាងមុន៖ ទូរស័ព្ទដែលប្រើប្រាស់បានយូរជាងមុន សាកលឿនជាងមុន មានការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពបានល្អជាង និងរក្សាសុខភាពថ្មសូម្បីតែក្រោមការប្រើប្រាស់ប្រចាំថ្ងៃខ្លាំងក៏ដោយ។ ជាមួយនឹងការរួមបញ្ចូលគ្នានៃការច្នៃប្រឌិតថ្មីនៅក្នុងគីមីវិទ្យា ការរចនា និងកម្មវិធី អនាគតនៃថ្មស្មាតហ្វូនមើលទៅកាន់តែមានសង្ឃឹម និងកាន់តែខិតជិតទៅនឹងក្តីសុបិន្តរបស់អ្នកប្រើប្រាស់ជាច្រើន៖ លែងបារម្ភអំពីការអស់ថាមពលនៅកណ្តាលសកម្មភាពសំខាន់ទៀតហើយ។

ប្រសិនបើអ្នកចង់បាន ខ្ញុំអាចកែសម្រួលអត្ថបទនេះទៅជាកំណែបច្ចេកទេសបន្ថែមទៀត (ជាមួយនឹងការពន្យល់អំពីអេឡិចត្រូលីត ដង់ស៊ីតេថាមពល និងវដ្ត) ឬកំណែដែលពេញនិយមសម្រាប់អ្នកអានទូទៅ រួមទាំងការបន្ថែមឧទាហរណ៍ផលិតផល និងនិន្នាការទីផ្សារចុងក្រោយបំផុត។