基于移動電源容量標示不科學的分析和建議

廣東省中山市技師學院 馬建虹

據網絡調查數據顯示，移動電源從面世至2011年初，市場關注度都相對較為平緩，2011年中期至今的市場關注度曲線出現了幾近垂直的上升。這緣于便攜電子產品的普及特別是智能手機的普及，和用戶提高數碼產品續航能力需求的強勢增長。

移動電源的類型較多，有內置鋰電池儲能、采用干電池換能、完全或搭配太陽能電池換能等幾種類型。市面銷量和保有量最多的是內置鋰電池的移動電源，它依靠內置鋰電池儲存的能量轉換成輸出接口的額定電壓，通過USB接口輸出電能，并具備一定的負荷能力。容量大小和接口配套的多樣性滿足了用戶續航能力和待充電產品多樣性的需求，電芯容量很大程度上決定了移動電源輸出能量的能力，所以眾廠家在移動電源容量標示上直接使用了內置電池的容量來標示。這樣標示雖然簡單，但不嚴謹，也不科學。

本文僅針對最為普遍的這類內置鋰電池單一充電功能的移動電源進行探討。

一、移動電源內部電池的容量存在不確定性

市面上移動電源的內置電池較多采用圓柱形18650鋰電池，少部分采用聚合物鋰電池。電池廠家為下游企業設計電池產品時，結合了下游企業使用時的充、放電終止電壓參數來設計容量，其標稱容量是這一放電區間的容量值。同一電池應用于不同的產品中，由于放電終止電壓不同，釋放的容量自然不同，所以同一電池在不同廠家的產品中發揮的容量也不一樣。市場上大型企業向上游定制電池，而小型企業則面向市場采購，一些作坊小廠甚至使用廉價劣質電池和拆機二手電池。這就不難看到，同樣標稱容量的電池出現不一樣的容量發揮。所以，移動電源內部電池的實際使用容量存在不確定性，現有的這種標示方法在源頭上就存在不嚴謹。

二、升壓電路改變電壓規格和使用容量，轉換成輸出容量

鋰電池的單體電壓標稱3.7V，充電限制電壓通常在4.19V至4.2V，放電平臺期電壓約3.7V，放電電壓低于3.5V后呈快速下降。為了充分發揮電池容量和減小了電能損耗，要求直流變換電路要有較寬的輸入電壓范圍和盡量高的轉換效率。

現在市面移動電源主要采用單體或并聯電池后升壓輸出的形式，小部分采用電池串聯后降壓輸出的形式。直流變換電路如果采用同步整流方案，效率在89%至97%，普遍在92%左右；如果采用非同步整流方案，效率最高達到88%左右，平均在75%左右。但成本方面，前者超過后者十幾倍以上，所以市面大多數產品使用非同步整流電路。即使取效率較優秀的88%進行計算，假設電池以3.7V輸出1000mAh的電量，通過升壓后，獲得5V電壓下的容量是(3.7V×1000mA×1h/5V)×88%，即651.2mAh。換而言之，3.7Wh的能量經過效率88%的電路升壓后得到3.256Wh能量，除以5V電壓得到651.2mAh的容量。變壓比和模塊效率的疊加，使得移動電源每標稱1000mAh容量只能輸出651.2mAh的容量。

另外，移動電源輸出電壓的高低會明顯改變轉換效率。USB端口的電壓范圍是4.8V至5.2V，市面合格產品的輸出電壓在4.7V到5.2V之間。上例3.7Wh能量經效率88%電路轉換后得到3.256Wh能量，如果以4.7V輸出，可獲得692.8mAh的輸出容量，如果以5.2V輸出，可獲得626.2mAh的輸出容量。以前者電壓輸出，被充電設備的控制電路損耗小，輸出容量大，但是獲得充電電流小，充電時間長；以后者電壓輸出，被充電設備的控制電路損耗高，輸出容量小，但是獲得充電電流大，充電時間短。所以不同變壓比疊加模塊效率后，輸出容量是內部電池容量的69.3%至62.6%之間。

這一數據解釋了為什么用戶即使購買大品牌的產品，在使用中也會覺得產品標示容量很虛假的主要原因。這是現有標示方法好大喜功、只夸源頭數據不講求實際輸出的不科學表現。

因此，筆者建議產品容量標示應以實際輸出容量為指標。標明額定輸出容量后，消費者能夠更直觀的體驗和檢測容量虛實，而且消費者真正使用的也正是這一輸出容量。

三、用戶不同的使用模式影響產品的體驗容量

消費者在購買移動電源時大多會考慮產品的容量等級，選擇的參照條件大多是自己電子產品中鋰電池的大小。例如用戶手機電池是1000mAh，選擇一款2500mAh的產品時會樂觀的估計能給手機充滿電兩次以上，但使用中有時能充滿一次多一點，有時只能充滿一次，有時連充一次都沒充滿。

導致這種差別的原因很多人都知道。當設備在使用或待機狀態下用移動電源充電，被充電設備處于或大、或小功率的工作狀態，移動電源負擔了這部分工作電流后可供充電的容量被減少，設備充滿電的次數或充電程度要削減；如果設備處于關機狀態，移動電源輸出的能量幾乎全部用于設備充電，被充滿電的次數或充電程度響應增長。

據前面分析，標稱2500mAh的移動電源，輸出容量在1732.5mAh至1565mAh之間，是手機電池容量的1.7倍至1.5倍啊，為什么僅僅是充滿一次左右呢？

四、電池的充電效率影響用戶的體驗容量

大家知道二次電池在充電時，一部分能量轉換為化學能，另一部分能量消耗于副反應，這就是充電效率。普通情況下，鋰電池充電效率在62%至70%左右，要充滿容量1000mAh的鋰電池，大致需要充入1500mAh的電能。而標稱容量2500mAh的移動電源恰好輸出容量在1732.5mAh至1565mAh之間。

但是普通消費者沒有這方面的專業知識，不可能通過一系列的轉換計算來驗證所購移動電源是否存在標示虛假，甚至在使用品牌產品的過程中喪失對品牌的信心。

因此筆者建議將移動電源充滿外部電池容量的能力輔助標注出來，或在產品說明書中進行說明，畢竟有相當一部分消費者需要使用移動電源向一個或多個設備多次充電，這樣的標注可以直觀滿足這類用戶的選型需求。

現狀是廠家們誰都不愿意第一個以輸出容量來標示產品，這會出現產品體型一樣，容量卻比人家產品小很多的劣勢局面。如果大家都維持現狀，讓消費者糊涂消費，魚目混珠的市場又很可能出現劣幣驅逐良幣的現象，最終制造商和消費者的權益都將受到傷害。只有讓消費者直觀體驗到產品使用效果和最簡單的評價出產品虛實優劣，才能培植消費者對優質產品的信心和對品牌廠家的信賴。因此筆者呼吁由行業牽頭，對移動電源推出相關行業標準，更科學的標示產品容量。

五、結束語

移動電源內部電池儲存的電能轉換成用戶可使用的另一電壓輸出，輸出容量與內部電池容量已經改頭換面。因此筆者建議產品參數標示“額定輸出容量”將更科學。用戶可以直接比較出增加移動電源后能延長電子產品待機或工作時間的倍數，實現明明白白選型、踏踏實實使用。另外出于尊重用戶的使用習慣，產品輔助標注“可充電池容量”，可以讓消費者很簡單的計算出給自己攜帶的眾多電子產品充滿電需要選擇什么型號規格的移動電源。

只有讓消費者在使用中清晰的感受到產品參數，能直觀區分產品優劣，才能幫助消費者建立品牌信心，對驅逐偽劣廠商和凈化市場產生自然的作用。這也是廠家和消費者共同希望的。

[1]中華人民共和國輕工業行業標準QBT 2502-2000鋰離子蓄電池總規范.

[2]中華人民共和國機械行業標準JBT 11142-2011鋰離子蓄電池充電設備通用要求.

[3]中華人民共和國機械行業標準JBT 11143-2011鋰離子蓄電池充電設備接口和通訊協議.