三星Note7頻頻爆炸，問題可能出在隔膜上，也可能是正負極材料、電解液、電池管理系統(tǒng)，甚至可能是手機的整體設計，三星公司欠公眾一個詳細的說明
召回Galaxy Note7 三星噩夢剛開始？
在全球范圍內(nèi)，“一言不合就爆炸”的三星Galaxy Note7手機，終于得到了階段性的處置結(jié)果。
2016年10月11日，韓國三星電子公司發(fā)布公告稱，將暫時停止銷售和更換該款手機。當日，三星電子股價收盤下跌8％，為2008年金融危機以來最大跌幅。
同一天，中國國家質(zhì)檢總局缺陷產(chǎn)品管理中心在官方網(wǎng)站發(fā)布消息稱，三星中國向國家質(zhì)檢總局備案了召回計劃，決定自10月11日起，召回在中國大陸地區(qū)銷售的全部三星Note7手機，共計190984臺。
在中國市場，目前三星官方商城、京東、天貓、蘇寧等電商渠道均已無法購買。
此前一天，韓聯(lián)社援引三星電子公司一家供應商的表態(tài)報道稱，三星電子公司決定暫時停止生產(chǎn)Note7手機。
這場噩夢始自8月24日，韓國發(fā)生首起爆炸事件，到10月10日，47天間，Note7從“明星手機”，跌落為令三星公司蒙羞的“問題手機”。從最初的不重視，到在美國市場換機、召回，然后在中國大陸召回，最終停止生產(chǎn)，三星公司始終沒有向消費者詳細說明，Note7的癥結(jié)到底在哪里，為何會頻頻發(fā)生燃燒、爆炸事件？
行業(yè)內(nèi)的專家，只能依靠經(jīng)驗，與Note7供應鏈中的供貨商，一起來猜測爆炸的源頭。
Note7電池中的隔膜被首當其沖“揪出”，這也是三星公司至今為止唯一承認的缺陷。然而，多位手機電池行業(yè)與材料學專家可不這么看，他們在接受《財經(jīng)》記者采訪時，給出了更多的可能“元兇”。
三星公司欠公眾一個詳細的說法。畢竟，“爆炸”、“燃燒”這樣的詞匯出現(xiàn)時，足以扼殺一款消費品的安全問題，這是電子產(chǎn)品的底線。
“100萬韓元的炸彈”
三星電子官網(wǎng)發(fā)布聲明稱，正與美國消費者產(chǎn)品安全委員會（CPSC）合作，調(diào)查近期報道的Note7手機問題，并將要求所有運營商和零售合作伙伴在調(diào)查進行期間停止銷售和置換Note7手機，持有Note7原始手機和置換機的用戶應當關機，并停止使用。
在三星中國官網(wǎng)上，此前對Note7的“安全性”的介紹中，沒有提及硬件可靠性，更多放在了信息的安全上。
“全新啟用的虹膜識別功能，應用生物識別技術，強化了登錄與認證的唯一性與不可復制性。而基于三星Knox的安全性解決方案，則通過多重加密與獨立空間等措施。”47天的風云變幻，讓這些“安全”文字已失去了意義。
8月3日，三星為新款旗艦手機Note7手機在美國召開了風光的全球發(fā)布會，8月19日在美國上市，五天后，媒體公布了韓國發(fā)生Note7首起爆炸事件，韓國媒體將Note7戲稱為“100萬韓元的炸彈”。
首起事件并沒有受到各方的重視，因為這可能是用戶在給Note7充電時，沒有使用原裝充電器，這也是日常生活中造成手機爆炸的一個重要原因。
隨后，澳大利亞、美國相繼發(fā)生多起Note7燃燒、爆炸事件。在社交網(wǎng)站上，三星Note7果真印證了其官網(wǎng)上的宣傳語“不止是手機”——在網(wǎng)絡段子中，Note7被網(wǎng)民調(diào)侃成“炸彈”、“武器”。
三星公司終于坐不住了。9月2日，三星宣布召回全球范圍內(nèi)的三星Note7手機，共計250萬臺。此次召回中國地區(qū)除外，理由是中國區(qū)的手機電池與出事的電池不屬同一批次。
9月8日，美國聯(lián)邦航空管理局建議民航乘客，不要在飛機上使用Note7手機，或是給它充電。中國、日本、新加坡、澳大利亞、巴基斯坦等國的交通運輸部門和航空公司也紛紛對該款手機下了禁令：包括禁止開啟電源與充電，也不接受托運等。三星電子當天創(chuàng)四年來最大跌幅，兩個交易日市值蒸發(fā)約 228億美元。
六天后，為了防止事故再次發(fā)生，三星推送系統(tǒng)升級，限制Note7只能充電到60％電量，將電池密度保持在安全水準，防止電池短路引發(fā)爆炸。第二天，三星正式宣布召回約100萬部該款手機。
“智能手機只用60％的電，相當于把跑車當電瓶車來使用。”中科院蘇州納米技術與納米仿生研究所研究員陳立桅在接受《財經(jīng)》記者采訪時分析，限制充電量只是權宜之策、應急措施，治標不治本。
最后的安全孤島——中國大陸地區(qū)也“淪陷”。9月14日，在與國家質(zhì)檢總局執(zhí)法司組織質(zhì)檢總局缺陷產(chǎn)品管理中心會談后，三星中國公司向該局備案了召回計劃，召回1858臺測試體驗機。
國家質(zhì)檢總局官網(wǎng)顯示，此次召回的手機電池，在陽極與陰極隔離膜局部變薄，并且絕緣膠帶未完全覆蓋極板涂層的情況下，出現(xiàn)短路現(xiàn)象，導致電池異常發(fā)熱，極端情況下可能發(fā)生燃燒，存在安全隱患。加拿大戴爾豪西大學教授、知名鋰電池技術研究者杰夫·達恩（Jeff·Dahn）告訴《財經(jīng)》記者，三星的工程師們肯定是已經(jīng)知曉了爆炸發(fā)生的原因。
9月29日，三星中國公司就召回及燃損事件發(fā)表聲明：經(jīng)檢測，可以確保在中國正式銷售的國行版Note7的安全性與可靠性。此后，三星決定自10月11日起，召回在中國大陸地區(qū)銷售的全部Note7手機，共計190984臺。
國家質(zhì)檢總局統(tǒng)計顯示，截至10月11日，在中國大陸地區(qū)已經(jīng)發(fā)生20起Note7過熱、燃燒事故。
真相始終沒有告知公眾
從韓國首炸到在中國召回全部產(chǎn)品，47天中，三星公司始終未向消費者詳細說明Note7手機的問題。“三星公司并沒有告知公眾事情的真相，以我對鋰離子電池工業(yè)的經(jīng)驗，當有問題出現(xiàn)時，我們總是能夠判定原因所在，并能夠糾正。三星公司應該對公眾發(fā)布一份詳盡的聲明。”作為鋰離子電池最早的研究與拓荒者之一，杰夫·達恩并不滿意三星的信息披露。
然而，三星公司對詳細的報告、原因調(diào)查三緘其口，截至記者發(fā)稿，三星未回復采訪信息，也未答復記者的采訪要求。
受損的手機絕大部分由三星公司自己收回，以致業(yè)內(nèi)的專家也只能根據(jù)經(jīng)驗、三星公司的應對措施，與Note7供應商的只言片語來“按圖索驥”。
隔膜，是被鎖定的第一“元兇”。
手機電池內(nèi)部由正極、負極、隔膜、電解液構成。電池正、負極之間的電解液，幫助離子在兩極之間移動。隔膜的作用在于避免正負兩極相互接觸。隔膜一般是由聚丙烯或聚已烯制造。
在隔膜生產(chǎn)中，會產(chǎn)生一些空隙、孔洞。美國康奈爾大學化學與生物工程系教授林登·亞契（Lynden Archer）接受《財經(jīng)》記者采訪時分析，正常生產(chǎn)中，隔膜中的小孔直徑一般是20納米到20微米。
因種種原因，隔膜中的小孔可能被撕裂或刺穿成大孔，當發(fā)生撞擊時，兩個電極會在隔膜的大孔處接觸，瞬間產(chǎn)生強大的電流，產(chǎn)生很多熱量，從而導致手機電池燃燒，“隔膜中有大孔，導致正負極短路，這是一個很大的失敗”。
隔膜中的小孔被撕裂或刺穿成大孔，可能是在隔膜的生產(chǎn)工藝中，存在不恰當?shù)膽小?/div>
應力集中，是指物體中應力局部增高的現(xiàn)象，中科院電工所副研究員陳永翀接受《財經(jīng)》記者采訪時解釋，一般出現(xiàn)在物體形狀急劇變化的地方，如缺口、孔洞、溝槽，以及有剛性約束的地方，造成的后果是會使物體產(chǎn)生疲勞裂紋，也能使脆性材料制成的零件發(fā)生斷裂。
在第二次召回信息發(fā)布中，國家質(zhì)檢總局在官網(wǎng)上的聲明稱，召回的手機電池，“在陽極與陰極隔離膜局部變薄，并且絕緣膠帶未完全覆蓋極板涂層的情況下，出現(xiàn)短路現(xiàn)象，導致電池異常發(fā)熱，極端情況下可能發(fā)生燃燒，存在安全隱患”。
三星在美國更換的手機替換掉了隔膜，這在一定程度上印證了行業(yè)內(nèi)有關隔膜的猜測。
“絕緣膠帶未完全覆蓋極板涂層”的說法卻令業(yè)內(nèi)迷惑，因為這通常是一步常規(guī)工藝。陳立桅分析，“除非三星會在這個工藝上有所改進，否則一般不會出現(xiàn)問題。”
電池的隔膜問題被確認，但是，業(yè)內(nèi)專家并不認為這是導致爆炸的唯一問題。“一定還有別的一些原因。”杰夫·達恩說。
比如，手機電池中正、負極材料，若是某個工藝處理不當，會導致一些顆粒，刺破隔膜，造成短路；如果用低劣的電解液，也會起到推波助瀾的作用。林登·亞契分析，“出于減少成本的考慮，一般電池廠商都使用便宜的電解液，而越便宜的電解液，沸點越低。本身手機電池就很緊密，正負極短路的時候產(chǎn)生熱量，從而達到了電解液的沸點，導致電池燃燒。”
雖然現(xiàn)在Note7的電池嫌疑最大，但有可能電池與手機本身都有責任。甚至，在陳永翀看來，“電池的整體配方出了問題”。
當手機處于充電狀態(tài)時，如果溫度異常，手機自身的充電管理系統(tǒng)會切斷電源、控制溫度。一般手機電池都自帶保護電路，防止過度充電。如果出現(xiàn)過度充電情況，電池會自動切斷電源，即便手機還連著充電線。但如果保護電路壞了，過度充電帶來的后果更加嚴重。過度充電時，導電顆粒聚集在電極上，刺破隔膜，電流可能會擊穿電池電芯中的隔膜，使電芯中的正負極產(chǎn)生短路，造成高溫高壓而發(fā)生燃燒。
甚至可能是手機的整體設計出了問題。一名不愿透露姓名的業(yè)內(nèi)專家告訴《財經(jīng)》記者，Note7的綜合性能比前一款三星手機高出了很多，手機芯片很容易發(fā)熱，如果芯片離電池很近的話，會造成電池迅速升溫以致爆炸。而此前在美國，更換電池后的手機依然有爆炸事件發(fā)生，“更換的電池應該是沒問題的，這就說明可能是手機的整體設計不合理”。
“可能不只是隔膜的問題，也可能是制造工藝。我們現(xiàn)在還不清楚到底是什么導致爆炸的。電池燃燒也有別的原因，三星可能沒有告訴我們所有消息，也可能他們的回答就是正確的。”林登·亞契表示。
三星公司欠所有用戶一個說法，不能只說正在調(diào)查中，“最終的定論還是要三星方面給出”。陳立桅擔心，三星公司可能會以公司機密作為借口，來搪塞輿論，最終不了了之。
要更安全，還是更高性能？
Note7曾被視為對抗蘋果的iPhone7最有力的對手，現(xiàn)在，三星迫切需要推出一些有品質(zhì)的產(chǎn)品來確保市場份額，這并不容易，當前手機技術、工藝、材料的掣肘，難以擺脫，
屏幕越大、功能越強大，就需要越多的能量，視頻、游戲、音樂吞噬著手機的電量。消費者總希望電池續(xù)航時間越長越好，充電速度越快越好。廠商如何來滿足這樣的需求？
電池的主要原材料成本，包括活性材料、添加劑、電解液、隔膜等，其中鋰和鈷是比較貴的，處于風口浪尖的隔膜成本占比不是很大。電池容量是由正負極材料決定的，當廠商選定好正負極材料的時候，電池的容量就決定了。
爆炸，更可能是廠家榨取現(xiàn)有電池技術的極限潛能的一個后果。在確保安全性的前提下，想要持續(xù)獲得能量密度上的突破，是非常困難的挑戰(zhàn)。陳立桅告訴《財經(jīng)》記者，沿用目前的材料與電池結(jié)構設計的電池，能量密度越大，其安全風險也越大。
在三星中國官網(wǎng)上，Note7電量介紹是：充沛的電量保障更持久的工作和游戲，Note7相比上一代Note，配備了更強大的電池，充電效率更高，速度更快。3500毫安時的電量，比上一代Note整整多出六分之一。
競爭，直接加劇手機廠商對提升電池的容量并減輕重量的訴求。這就需要減輕電池各個部件的重量，比如讓隔膜變得更薄，改變正極的材料。壓縮隔膜，曾經(jīng)是提升電池容量的主要方法，現(xiàn)在隔膜厚度已經(jīng)被壓縮到10微米以下。陳立桅告訴《財經(jīng)》記者，隔膜越薄，要求的生產(chǎn)工藝就越高，同時相應的安全隱患就越大。
當隔膜這條路已走到極致，那從正極材料下手是否可行？
電池容量是由正、負極的材料決定的。在同樣負極材料的情況下，正極材料的電壓越高，電池的容量越高。這說明當廠家選定好正極材料的時候，其生產(chǎn)的電池的容量極限就決定了，手機電池的正極材料一般是鈷酸鋰。林登·亞契分析，三星、蘋果的電池技術大同小異，如果有區(qū)別，一般可能就是所用的正極材料不同。
改變正極材料也有難點。“如果我們用電壓更高的材料做手機電池正極，理論上這種材料會更活躍，也更傾向進行化學反應，也更容易燃燒。”林登·亞契告訴《財經(jīng)》記者。
現(xiàn)在，頂尖手機廠家已經(jīng)能把電腦和手機中的鋰電池基本做到接近能量的最大值，手機電池甚至能達95％電池容量。
不過，中科院物理所研究員李泓接受《財經(jīng)》記者采訪時表示，電池的技術一直在不斷進步，后續(xù)還將有固態(tài)電池等新的電池技術出現(xiàn)。
電池雖然很小，但是一個系統(tǒng)的工程。目前來看，一些新材料的應用方式更多是向已有材料中逐漸添加，在現(xiàn)有技術的基礎上逐步提升性能。全新的材料體系雖然有可能使某些性能指標產(chǎn)生飛躍，但是會有安全性、循環(huán)壽命等眾多問題需要解決，不像現(xiàn)有技術這么成熟。
李泓認為，三星公司需要對Note7系列電池做失效分析來追查爆炸“元兇”，而爆炸事件提醒了行業(yè)內(nèi)的開發(fā)人員，開發(fā)新的電池技術過程中，在提高電池能量密度的同時，需要非常仔細地檢查在各種使用條件下，如何確保安全性。“這一事件將會促進研發(fā)和工程人員對高能量密度電池安全性開展深入研究，通過新的材料和電芯技術，顯著提高安全性。”
10月12 日，《財經(jīng)》記者與國內(nèi)多家手機電池生產(chǎn)廠商、上游材料供應商取得聯(lián)系，上述廠商均不愿對三星手機爆炸事件做出評論。陳立桅認為，這次史無前例的大規(guī)模召回事件后，電池生產(chǎn)廠商會更加注重產(chǎn)品品質(zhì)、保障安全性。
“電池技術的發(fā)展需要兼顧安全性、循環(huán)壽命、充放電速率和能量密度，單純追求提高電池的能量密度，而使其他性能指標低于產(chǎn)品使用要求，是過于激進的做法。”李泓說。
無論如何，三星需要思考如何重建客戶的信心，正如韓國《朝鮮日報》社論稱，“你不能以金錢來衡量消費者的信任”。作為世界頂尖手機企業(yè)，三星還應該考慮如何避免重蹈諾基亞的后轍。
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