姓名：付乃云 学号：14020110053
原创 2018-01-02 猛犸 王朝阳 果壳网
【嵌牛导读】：iPhone旧款机型随着系统升级越变越慢这个难解之谜，终于随着苹果近日的一份声明而逐渐有了眉目。苹果公司称，锂电池无法在寒冷的环境、低电量和老化的情况下，满足提供最佳表现的峰值电流，从而会导致iPhone不得不通过立即关闭的方式来保护电子元件。
【嵌牛鼻子】：苹果手机 限速 锂电池
【嵌牛提问】：苹果是不是应该给旧手机限速？或者应该给用户明确的提示，以及给用户选择的机会。
【嵌牛正文】：
2017年的最后几天，苹果摊上大事了。苹果是不是会给旧手机限速？这一猜测由来已久。自去年年末iPhone 8和iPhone X强势发布以来，用着似乎越来越慢的旧手机，这个疑惑再次在果粉之中爆发了。终于，在上周，苹果发布官方声明承认给iPhone限速：
“我们的目标是带给用户最好的体验……在气温较低的情况下，锂离子电池会降低性能，不能满足峰值电流需要……这可能会导致意外关机以保护电子元件。去年我们为iPhone 6、iPhone 6s和iPhone SE 发布了一个特性，降低瞬间功率峰值，来避免意外关机。现在这个特性也包括在 iOS 11.2 中，可用于iPhone 7，而且计划在未来也用于其他设备中。”
这份声明大概是说：我们是给手机限速了，这是为了让它不那么容易冻关机，而且以后其他设备也会这样哦。
也会这样哦。
也会这样哦。
也会这样哦。
你的旧iPhone速度变慢了吗？图片来源：gadgetkacks.com
用户好像不怎么领情——这是系统的新特性还是手机设计的 bug，用户各有不同看法。事件还在继续发酵：用户发起集体诉讼，大批媒体紧密跟进，甚至有媒体断言这件事给苹果带来的负面影响可能将会持续10年。
毕竟，好像是“限速”传言终于坐实了呀！
传言证实：苹果限速旧手机
每当新iPhone发布的时候，“苹果限速旧手机”的搜索数量就会飙升。
“苹果限速旧手机”搜索量。图片来源：statista.com
现在苹果算是终于承认了。2017年12月9日，reddit.com上的一个讨论开始发酵：这位用户发现他的手机速度变慢了，于是用Geekbench跑了个分，然后换了块电池。他发现，换了电池之后，手机性能提升了大约70%。
这串讨论迅速引来大批围观群众。Geekbench的John Poole也做了些研究，有图有真相地解释了一下原因：苹果会检测iPhone 的电池性能，若是性能较差的话，就会限制手机的峰值运行功率——当然，这也减缓了手机的运行速度。
不过，这只是在 iOS 10.2.1 操作系统更新中才出现的新功能，该系统发布于2017年1月，当时也只是对 iPhone 6 和 6S 起作用。换句话说，如果你的苹果手机并没有使用 iOS 10.2.1 及以上版本的操作系统，那么觉得在新手机发布时旧手机速度变慢，可能仅仅是错觉，或者因为软件系统升级而带来的必然结果。
但是用户并不买账。无论如何，作为每年获取了绝大部分智能手机利润的巨头，居然瞒着用户限制用户手机性能…… 这是欺骗用户去买新手机！这是对用户知情权的侵犯！这是邪恶大公司的阴谋！这是工业时代大公司“计划报废”思路的延续！这是…… 总之，苹果公司需要对此负责！
不过，这其实是锂离子电池的锅啊……
这锅还得锂离子电池来背
锂离子电池是我们目前便携式电子设备中使用最广泛的电池。它可以做成任何形状，可以做得很薄，能量密度也高。不过，它的低温性能的确是个问题。
和室温相比，在-20℃时，常见的锂离子性能可能会下降70%。在低温时，电解液流动会变慢，与负极、隔膜之间的相容性变差，负极析出金属锂的情况也会变得严重。这些物理现象导致低温下锂电池的放电和充电都很受影响。
不知你是否也有过这种经历：iPhone在还有46%电量时，在零下10度突然关机。回到室内重新开机，手机显示的电量从不足10%一下子跳到50%。其实，电量的突然恢复是因为温度回升之后锂电池里的锂离子恢复了正常活性，所以原来突然“不能用”的电量也回来了。
你有过在大冷天里iPhone突然断电关机的体验吗？图片来源：knowyourmobile.com
虽说抗低温问题并非不可解决，不过在消费级电子设备上，企业还是不会选择成本更高的低温锂离子电池。毕竟，大部分使用环境并没有那么苛刻，为了偶尔的低温环境大幅提高电池成本，显然划不来。
于是苹果发布了更新10.2.1，让iPhone在检测到电池性能不足时，限制主要芯片的工作功率，用速度来换电能。苹果公司通过发布了一个操作系统更新，就解决了80%的意外关机情形，这就已经暗示了做法——用软件来避免电池性能急速下降，基本上也就只能靠限制手机芯片功率这种办法了。
苹果道歉了，我们能怎么办？
2017年12月29号，苹果的致歉声明终于出现在各大媒体上，声明表示决定不再限制手机运行速度，并且降低了保修期外的电池更换价格，从79美元降到了29美元，折合人民币200多一点。
现在争论的焦点在于，苹果是否应该给用户明确的提示，以及是否该给用户选择的机会。比方说，苹果可以在检测到电池性能不足时，给出一个类似低电量提醒的提示，让用户自己选择是要降频，还是任凭手机冻关机。
但是我想，这不过是一种自由的幻觉罢了。想象一下那个场景就会明白，大多数人在这种情况下依然会选择手机的持续运行而非更好的性能。毕竟，手机被冻关机是更讨厌的事情。就算给出了选择，人们还是会选择让手机降频；那么，还不如直接把它变成默认选项算了——就像苹果现在的做法一样。
寒冷天气里手机“罢工”带来非常差的用户体验。图片来源：www.geekpark.net
不过，虽然理智上是这样，情感上可能会有些难以接受。我们太希望获得控制感了。所以，用户对苹果的抱怨，其实只是情感上的宣泄而已。说到底，如果真的觉得手机慢得难以接受了，也只能去换块电池了。毕竟锂离子电池的寿命也就是1000次充放电周期，用3年差不多也就到头了。
目前全球大约有8亿人在使用iPhone，其中使用iPhone 6S以及6S 之前型号的 iPhone 用户比例大约是45%，但是还有许多用户不升级操作系统，因此到底有多少人受到手机限速的影响，真实数字可能是个谜。所以接下来，会有许多用户发现，他们的手机更容易突然关机，在冷天或者手机运行些复杂程序或者游戏时愈发力不从心。这对用户体验将会是更大的打击。这些用户可能不会去社交网络上抱怨，他们的不满可能不会转化成舆论风暴，但是反倒可能对苹果公司带来更长期的影响。
低温下遭殃的，不止是手机
锂电池在低温环境下无法正常供电的问题不仅影响了iPhone等手机的性能，照相机、电动汽车等设备也同样深受其害。
但实际上，锂离子的抗低温问题并非无法解决。比如说，美国宾州州立大学的王朝阳教授团队于2015年开发了一种全新的锂电池技术——全气候电池（All Climate Batteries）， 革命性地突破了锂电池在低温下性能的局限。
“全天候电池”也许能大福提高锂电池的低温性能。图片来源：王朝阳团队
全气候电池的原理是这样的：团队对电池结构做出了细微调整，在电池内部插入极薄镍片，使得电池在低温下迅速自加热，有效地提升电池温度。在发现电池温度上升到可用范围后，它又会自动停止加热，以免造成更多的能量损失。此项技术能将锂电池在-30℃下的功率提高10倍以上，同时不减弱电池在常温下的性能和寿命。
“全天候电池”原理示意图。图片来源：参考来源2
未来，苹果公司（或者其他手机厂商）会启用类似的、在低温环境中也能保持良好性能的电池吗？这很可能取决于它们的成本和实际应用效果等多重因素。
参考文献
1. 锂离子电池低温特性研究进展，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
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