姓名：付乃云 ?學號：14020110053
原創?2018-01-02?猛犸 王朝陽? ?果殼網
【嵌牛導讀】：iPhone舊款機型隨著系統升級越變越慢這個難解之謎，終于隨著蘋果近日的一份聲明而逐漸有了眉目。蘋果公司稱，鋰電池無法在寒冷的環境、低電量和老化的情況下，滿足提供最佳表現的峰值電流，從而會導致iPhone不得不通過立即關閉的方式來保護電子元件。
【嵌牛鼻子】：蘋果手機 ?限速 ?鋰電池
【嵌牛提問】：蘋果是不是應該給舊手機限速？或者應該給用戶明確的提示，以及給用戶選擇的機會。
【嵌牛正文】：
2017年的最后幾天，蘋果攤上大事了。蘋果是不是會給舊手機限速？這一猜測由來已久。自去年年末iPhone 8和iPhone X強勢發布以來，用著似乎越來越慢的舊手機，這個疑惑再次在果粉之中爆發了。終于，在上周，蘋果發布官方聲明承認給iPhone限速：
“我們的目標是帶給用戶最好的體驗……在氣溫較低的情況下，鋰離子電池會降低性能，不能滿足峰值電流需要……這可能會導致意外關機以保護電子元件。去年我們為iPhone 6、iPhone 6s和iPhone SE 發布了一個特性，降低瞬間功率峰值，來避免意外關機。現在這個特性也包括在 iOS 11.2 中，可用于iPhone 7，而且計劃在未來也用于其他設備中。”
這份聲明大概是說：我們是給手機限速了，這是為了讓它不那么容易凍關機，而且以后其他設備也會這樣哦。
也會這樣哦。
也會這樣哦。
也會這樣哦。
用戶好像不怎么領情——這是系統的新特性還是手機設計的 bug，用戶各有不同看法。事件還在繼續發酵：用戶發起集體訴訟，大批媒體緊密跟進，甚至有媒體斷言這件事給蘋果帶來的負面影響可能將會持續10年。
畢竟，好像是“限速”傳言終于坐實了呀！
傳言證實：蘋果限速舊手機
每當新iPhone發布的時候，“蘋果限速舊手機”的搜索數量就會飆升。
現在蘋果算是終于承認了。2017年12月9日，reddit.com上的一個討論開始發酵：這位用戶發現他的手機速度變慢了，于是用Geekbench跑了個分，然后換了塊電池。他發現，換了電池之后，手機性能提升了大約70%。
這串討論迅速引來大批圍觀群眾。Geekbench的John Poole也做了些研究，有圖有真相地解釋了一下原因：蘋果會檢測iPhone 的電池性能，若是性能較差的話，就會限制手機的峰值運行功率——當然，這也減緩了手機的運行速度。
不過，這只是在?iOS 10.2.1?操作系統更新中才出現的新功能，該系統發布于2017年1月，當時也只是對 iPhone 6 和 6S 起作用。換句話說，如果你的蘋果手機并沒有使用?iOS 10.2.1 及以上版本的操作系統，那么覺得在新手機發布時舊手機速度變慢，可能僅僅是錯覺，或者因為軟件系統升級而帶來的必然結果。
但是用戶并不買賬。無論如何，作為每年獲取了絕大部分智能手機利潤的巨頭，居然瞞著用戶限制用戶手機性能…… 這是欺騙用戶去買新手機！這是對用戶知情權的侵犯！這是邪惡大公司的陰謀！這是工業時代大公司“計劃報廢”思路的延續！這是…… 總之，蘋果公司需要對此負責！
不過，這其實是鋰離子電池的鍋啊……
這鍋還得鋰離子電池來背
鋰離子電池是我們目前便攜式電子設備中使用最廣泛的電池。它可以做成任何形狀，可以做得很薄，能量密度也高。不過，它的低溫性能的確是個問題。
和室溫相比，在-20℃時，常見的鋰離子性能可能會下降70%。在低溫時，電解液流動會變慢，與負極、隔膜之間的相容性變差，負極析出金屬鋰的情況也會變得嚴重。這些物理現象導致低溫下鋰電池的放電和充電都很受影響。
不知你是否也有過這種經歷：iPhone在還有46%電量時，在零下10度突然關機。回到室內重新開機，手機顯示的電量從不足10%一下子跳到50%。其實，電量的突然恢復是因為溫度回升之后鋰電池里的鋰離子恢復了正常活性，所以原來突然“不能用”的電量也回來了。
雖說抗低溫問題并非不可解決，不過在消費級電子設備上，企業還是不會選擇成本更高的低溫鋰離子電池。畢竟，大部分使用環境并沒有那么苛刻，為了偶爾的低溫環境大幅提高電池成本，顯然劃不來。
于是蘋果發布了更新10.2.1，讓iPhone在檢測到電池性能不足時，限制主要芯片的工作功率，用速度來換電能。蘋果公司通過發布了一個操作系統更新，就解決了80%的意外關機情形，這就已經暗示了做法——用軟件來避免電池性能急速下降，基本上也就只能靠限制手機芯片功率這種辦法了。
蘋果道歉了，我們能怎么辦？
2017年12月29號，蘋果的致歉聲明終于出現在各大媒體上，聲明表示決定不再限制手機運行速度，并且降低了保修期外的電池更換價格，從79美元降到了29美元，折合人民幣200多一點。
現在爭論的焦點在于，蘋果是否應該給用戶明確的提示，以及是否該給用戶選擇的機會。比方說，蘋果可以在檢測到電池性能不足時，給出一個類似低電量提醒的提示，讓用戶自己選擇是要降頻，還是任憑手機凍關機。
但是我想，這不過是一種自由的幻覺罷了。想象一下那個場景就會明白，大多數人在這種情況下依然會選擇手機的持續運行而非更好的性能。畢竟，手機被凍關機是更討厭的事情。就算給出了選擇，人們還是會選擇讓手機降頻；那么，還不如直接把它變成默認選項算了——就像蘋果現在的做法一樣。
不過，雖然理智上是這樣，情感上可能會有些難以接受。我們太希望獲得控制感了。所以，用戶對蘋果的抱怨，其實只是情感上的宣泄而已。說到底，如果真的覺得手機慢得難以接受了，也只能去換塊電池了。畢竟鋰離子電池的壽命也就是1000次充放電周期，用3年差不多也就到頭了。
目前全球大約有8億人在使用iPhone，其中使用iPhone 6S以及6S 之前型號的 iPhone 用戶比例大約是45%，但是還有許多用戶不升級操作系統，因此到底有多少人受到手機限速的影響，真實數字可能是個謎。所以接下來，會有許多用戶發現，他們的手機更容易突然關機，在冷天或者手機運行些復雜程序或者游戲時愈發力不從心。這對用戶體驗將會是更大的打擊。這些用戶可能不會去社交網絡上抱怨，他們的不滿可能不會轉化成輿論風暴，但是反倒可能對蘋果公司帶來更長期的影響。
低溫下遭殃的，不止是手機
鋰電池在低溫環境下無法正常供電的問題不僅影響了iPhone等手機的性能，照相機、電動汽車等設備也同樣深受其害。
但實際上，鋰離子的抗低溫問題并非無法解決。比如說，美國賓州州立大學的王朝陽教授團隊于2015年開發了一種全新的鋰電池技術——全氣候電池（All Climate Batteries）， 革命性地突破了鋰電池在低溫下性能的局限。
全氣候電池的原理是這樣的：團隊對電池結構做出了細微調整，在電池內部插入極薄鎳片，使得電池在低溫下迅速自加熱，有效地提升電池溫度。在發現電池溫度上升到可用范圍后，它又會自動停止加熱，以免造成更多的能量損失。此項技術能將鋰電池在-30℃下的功率提高10倍以上，同時不減弱電池在常溫下的性能和壽命。
未來，蘋果公司（或者其他手機廠商）會啟用類似的、在低溫環境中也能保持良好性能的電池嗎？這很可能取決于它們的成本和實際應用效果等多重因素。
參考文獻
1. 鋰離子電池低溫特性研究進展，DOI：14062/j.issn.0454-5648.2016.01.04?
2.?Chao-Yang Wang,?Guangsheng Zhang,?Shanhai Ge,?Terrence Xu,?Yan Ji,?Xiao-Guang Yang&?Yongjun Leng.Lithium-Ion Battery Structure that Self-Heats at Low Temperatures. Nature. January 20, 2016.
dx.doi.org/10.1038/nature16502
