Cela fait 10 ans que l'iPhone d'origine a été lancé, révolutionnant l'informatique personnelle telle que nous la connaissons. Alors que le combiné emblématique d’Apple a changé la façon dont nous avons tous interagi avec les appareils électroniques personnels pour toujours, ce n’était pas parfait. En fait, un élément du téléphone - sa vie de la batterie - était vraiment triste.

Bien que les technologies de combinés continuent de se développer rapidement, les téléphones phares étant remplacés, année après année, par de nouveaux frères et soeurs de qualité supérieure, le plus gros problème du iPhone d'origine - la capacité à rester louche - reste dans l'iPhone 7 et ses rivaux..

Les jeux de puces continuent de s'accélérer, le nombre de mégapixels des appareils photo continue d'augmenter et des quantités toujours plus importantes de RAM et de stockage interne sont comprimées, ce qui conduit à des combinés remarquables comme le Samsung Galaxy S8 et le Sony Xperia XZ Premium. La durée de vie de la batterie a toutefois stagné à la marque d'un jour, maximum 36 heures si vous êtes chanceux.

Ces promesses illusoires de batteries d'une semaine que nous convoitons tous au cours de la dernière décennie ne semblent pas plus proches de la réalité qu'elles ne l'étaient ce jour-là en 2007, lorsque Steve Jobs nous a dit qu'il fallait recharger nos téléphones tous les soirs..

Pourquoi les batteries de smartphone sont-elles si lentes à développer? Nous avons demandé à un certain nombre d'experts de l'industrie de découvrir à quel point la batterie de smartphone parfaite était vraiment loin.

Chasser le rêve impossible

Améliorer la vie de la batterie ne devrait pas être aussi difficile, non? Augmentez simplement la batterie ou investissez parmi les milliards de dollars de profit générés par l'espace réservé aux smartphones pour stimuler le développement de la batterie. Cela semble simple.

Malheureusement, les choses ne sont pas si simples. Développer une nouvelle batterie ne consiste pas seulement à dépenser de l'argent, à embaucher les meilleurs scientifiques et ingénieurs, ou même à laisser passer le temps. Contrairement à la puissance de traitement avancée, qui suit un chemin préétabli, la création de batteries plus denses en énergie nécessite la création de tout nouveaux domaines scientifiques..

“La puissance de traitement a tendance à suivre ce que nous appelons la loi de Moore. Ainsi, toutes les quelques années, les transistors deviennent légèrement plus petits, ce qui nous permet de mieux tenir sur une puce et d’obtenir plus de puissance de traitement.,” a expliqué le Dr Billy Wu, conférencier en sciences électrochimiques et ingénierie à la Dyson School of Engineering de l'Imperial College de Londres.

“Dans les microprocesseurs, il s'agit de rendre les choses plus petites. Dans les batteries lithium-ion, si vous souhaitez améliorer la densité énergétique, quelle que soit la durée de vie de votre téléphone, vous devez modifier en profondeur les matériaux que vous placez à l'intérieur..”

Ce n'est pas aussi facile que de simplement écarter certains produits chimiques au profit d'autres. Au lieu de cela, c'est une composition soigneusement équilibrée de composants qui, s'ils étaient mal gérés, pourraient être gravement dangereux.

“Pour le moment, nous utilisons les NMC, ces combinaisons de nickel, de cobalt et de manganèse, et dans les prochaines années, nous aurons une augmentation de la densité énergétique en modifiant simplement les rapports des éléments que nous avons ajoutés.,” il expliqua.

“Nous aurons plus d'énergie en mettant plus de nickel à l'intérieur parce que c'est un élément plus réactif. Cela se produira dans les prochaines années. Nous sommes en train de le résoudre lentement.

“Ces progressions, nous utilisons les mêmes matériaux, donc nous pouvons les insérer dans les mêmes lignes de fabrication, tout comme nous utilisons les mêmes équipements. Cela vous donnera une commande de 10 ou 20% de performance supplémentaire.”

Une amélioration de 10 à 20% de la durée de vie de la batterie n’est pas à craindre, elle vous plongera dans le royaume des deux jours entre deux allers-retours au lieu des charges nocturnes. Des années de développement pour un seul jour de vie de batterie supplémentaire ne sont pas exactement l'avancement que les consommateurs exigent.

Pourquoi la vie de la batterie n'est pas une solution miracle

Les progrès sont lents et, tant que l'industrie et les consommateurs réclament des batteries à densité d'énergie plus élevée, l'attente se poursuivra pendant un certain temps..

“La fabrication de batteries est un peu un art sombre,” Le Dr Wu nous a dit. “La raison pour laquelle cela prend tant de temps est que les gens doivent essayer chaque combinaison de choses. Nous voulons des quantités croissantes de durée de vie, alors pour obtenir cette certitude, nous devons tester.”

Même lorsque des matériaux de substitution appropriés ont été trouvés, les choses ne sont toujours pas aussi simples qu'un simple échange..

“Le silicone est considéré comme un substitut du graphite dans nos batteries, et sa densité d'énergie est dix fois supérieure à celle du graphite, alors imaginez votre téléphone d'une durée de dix jours au lieu d'un jour.,” Dr. Wu taquiné. “Le problème est que nous avons une énorme expansion de volume.”

Il expliqua: “En chargeant et en déchargeant nos batteries, le graphite se dilate et se contracte d'environ 10%. Nous pouvons en supporter 10%, mais lorsque vous le chargez et que vous le déchargez, le silicone se dilate de 300%. Vous pouvez donc imaginer une batterie d'un mètre de large pour votre véhicule électrique atteignant soudainement 3 mètres de large, ce qui n'est tout simplement pas pratique..

“Nous devons faire face à certains des défis d'ingénierie là-bas.”

L’argent est également un point difficile en ce qui concerne le développement de la batterie. Ce n’est pas l’argent qui est injecté, mais beaucoup de fabricants, de scientifiques et de groupes de recherche envisagent de réaliser des milliards de dollars à la suite de percées décisives..

En l'absence de mise en commun des ressources et d'une vision du développement axée sur les bénéfices, le manque de collaboration au sein de l'industrie entrave encore la progression.

“Il y a beaucoup de R & D en cours auprès de personnes expérimentant de nouvelles technologies de batterie,” George Paparrizos, responsable de la gestion des batteries chez Qualcomm, nous a confié.

“Beaucoup d’entre eux sont à un stade précoce et il faut généralement quelques années pour passer d’un projet de R & D à sa fabrication..”