Обзор

Блокнотные ПК становятся все легче, быстрее,  дешевле. Почему же батареи за ними не поспевают?

Джон Спунер

Сегодня корпоративные пользователи могут приобрести самые разнообразные блокнотные ПК  от последней модели с 266 МГц Pentium-процессором и 14,1-дюймовым экраном до тонкого, легкого ноутбука массой менее 2 кг. Их удешевление, подобно тому, что произошло в начале февраля, когда производители сбросили цену на блокнотный ПК на целую тысячу долларов, сделало портативные компьютеры еще более доступными. Чего же еще остается желать пользователям ноутбуков? Ответ очевиден: большего времени работы аккумуляторов.

Технология производства батарей за последние два года достигла кое-каких успехов (см. диаграмму), но за развитием блокнотных ПК в целом она не поспевает.

Сравнительные характеристики различных технологий производства батарей

Святой Грааль пользователей ноутбуков  беспрерывная работа от одной легкой батареи на протяжении перелета между западным и восточным побережьями США  остается по-прежнему недостижимой мечтой.

“Наши сотрудники отнюдь не сидят в офисе. Они постоянно путешествуют,  говорит Энди Уолш, директор по вопросам технологий из подразделения Assurance and Advisory Business Services фирмы Ernst & Young (Кливленд), в которой примерно 85% закупаемых ПК являются блокнотными.  Если бы удалось избавиться от одной-двух громоздких батарей, это здорово воодушевило бы их. А сокращение веса ноутбука при увеличении срока работы батарей  это было бы просто здорово”.

Преобладающие в наши дни литиево-ионные батареи способны обеспечить питание блокнотного ПК в течение двух-трех часов. А вкупе с программами снижения энергопотребления компонентов, например ACPI (Advanced Configuration Power Management  управление конфигурацией и питанием), этот лимит можно повысить до пяти часов.

“Непрерывная пятичасовая работа от одного комплекта литиево-ионных батарей  такой рубеж будет достигнут к 2000 г.”,  считает Адалио Санчес, вице-президент подразделения мобильных систем IBM (Рисерч-Трайэнгл-Парк, шт. Северная Каролина).

Чтобы ускорить этот график и поднять планку еще выше, производители блокнотных ПК рассчитывают на новые технологии батарей, например полимерных литиево-ионных. Правда, хотя на разработку именно этой технологии затрачены годы, до ее массового внедрения еще далеко.

“Производители батарей и компьютеров ведут нескончаемые разговоры о полимерных литиево-ионных и воздушно-цинковых батареях. Смогут ли они в ближайшее время выпустить на рынок что-нибудь стоящее  не знаю, но я настроен скептически”,  заявил Джим Нэтлич, технический аналитик из корпорации Chevron (Сан-Франциско). Батарею, способную питать компьютер на протяжении трансконтинентального перелета,  вот что хотел бы иметь Нэтлич: “Сегодня мне приходится брать вторую батарею. Но я бы, конечно, предпочел одну батарею в одном гнезде”.

“Производители блокнотных ПК чрезвычайно заинтересованы в новых технологиях батарей, но в сущности готовых к использованию продуктов здесь не так уж много”,  утверждает Майкл Корбет, аналитик из специализирующейся на маркетинговых исследованиях компании Kline & Co. (Фэрфилд, шт. Нью-Джерси), которая сейчас готовит отчет по современным технологиям аккумуляторов.    

Сложный процесс

В чем же причина отставания? “Получение компонентов и их сборка с высококачественной проклейкой слоев оказались совсем не простым делом”,  говорит Дэвид Кейд, президент корпорации Lithium Technology (Плимут-Митинг, шт. Пенсильвания).

Хотя эта фирма начала работы с полимерными литиево-ионными батареями еще в 1983 г., цех для их массового производства она откроет не раньше будущего года. Два ее конкурента  фирмы Valence Technology и UltraLife Batteries (Ньюарк, шт. Нью-Йорк)  тоже еще только готовят производственные мощности для массового выпуска полимерных литиево-ионных батарей.

“Производство будет отставать от спроса еще по меньшей мере в течение двух лет”,  считает Корбет. По прогнозу аналитиков из Kline & Co., к 2000 г. производители смогут выпускать примерно 300 000 батарей в месяц.

UltraLife, как утверждает руководитель технологических разработок компании Джо Баррелла, работает над увеличением производства твердотельных полимерных литиево-ионных батарей. “Сейчас мы устанавливаем автоматическую поточную линию,  рассказал он.  В ближайшие месяцы запустим ее в работу”. По его словам, система сможет выпускать примерно 6000 батарей в день.

Сегодня Lithium Technology и Valence уже предоставляют производителям ноутбуков опытные образцы полимерных литиево-ионных батарей. Valence, производственные цеха которой находятся в Маллуске (Северная Ирландия), должна приступить к выпуску таких батарей уже в этом году.

И другие компании, в том числе Energizer Power Systems, Battery Engineering, Sony, Panasonic Batteries, Sanyo Electric и Toshiba America Electronic Components, ведут проекты в области полимерной ионно-литиевой технологии.

Производители блокнотных ПК тоже в конце концов занялись собственными разработками в этой области. Micron Electronics, Hewlett-Packard и Digital Equipment работают над созданием систем нового поколения, использующих полимерные батареи.

Однако пока только одна корпорация заявила о выпуске ноутбука, использующего полимерные батареи фирмы UltraLife,  это Mitsubishi Electric. Впрочем, Pedion  так называется этот блокнотный ПК  продается пока что только в Японии.

Одним из первопроходцев на североамериканском рынке может оказаться корпорация Acer America (Сан-Хосе, шт. Калифорния), разрабатывающая блокнотный ПК TravelMate, который, по словам представителей фирмы, использует полимерную литиево-ионную батарею производства Sony. По словам Арифа Маскатиа, вице-президента фирмы по современным технологиям, Acer планирует выпустить ноутбук уже в нынешнем году.

Альтернативные подходы в области литиевых технологий пока еще находятся в стадии разработки. Среди них: создание призматических литиево-ионных (lithium-ion prismatic) батарейных блоков с уменьшенной толщиной  сегодня они применяются в сотовых телефонах, но основные производители батарей развивают проекты их использования и в блокнотных ПК,  а также литиево-металлических полимерных (lithium metal polymer) батарей, разрабатываемых Lithium Technology, в которых использование литиево-металлического анода служит увеличению плотности хранения энергии.

Пока производители батарей сражаются за продление срока работы своих блоков, другие поставщики в погоне за увеличением длительности беспрерывного функционирования блокнотных ПК исследуют способы сокращения энергопотребления остальными их компонентами.

“Мы привыкли все валить на батарейщиков,  признается Санчес.  Но дело не в батареях. Проблема в том, что мы увеличиваем производительность систем, не задумываясь об ограничениях”.

В прошлом году корпорация Intel предложила проект MPI (Mobile Power Initiative  программа работ по энергопитанию мобильных устройств), представляющий собой попытку снизить в масштабах всей отрасли энергопотребление блокнотных ПК. Целью проекта является разработка к 1999 г. ноутбуков с общим энергопотреблением менее 25 Вт.

В основе инициативы MPI лежит стремление к стабилизации или даже сокращению общих требований к энергопитанию. Именно это в сочетании с увеличением емкости батарей позволит увеличить среднее время работы от одного комплекта питания.

Другая инициатива, ACPI, выдвинутая компаниями Toshiba, Microsoft и Intel, должна позволить ОС Windows 98 взаимодействовать непосредственно с аппаратурой блокнотного ПК для повышения эффективности управления энергопитанием.

Ее целью является достижение 1020-процентного увеличения времени работы батарей. Пока пользователи будут ждать новых технологий, существующие батареи вместе с более эффективными компонентами увеличат время непрерывного питания мобильных устройств.

“Плотность хранения энергии нынешних литиево-ионных батарей при хороших средствах управления энергопитанием вполне способна обеспечить работу в течение пяти часов”,  утверждает Джо Карконе, вице-президент корпорации Sanyo Energy USA (Сан-Диего).

Время работы батарей растет, несмотря на увеличение потребностей систем

Несмотря на рост быстродействия процессора, повышение объема ОЗУ и увеличение размера экрана, энергопотребление блокнотного ПК падает. Проведенные Тестовым центром PC Week Labs испытания ноутбуков показали значительное увеличение среднего срока действия батарей для систем на базе процессора 166 МГц Pentium и выше, а также для 13,3-дюймовых экранов, в основном благодаря тому, что эти более быстрые процессоры потребляют меньше энергии по сравнению со своими предшественниками.