Per anni, abbiamo accettato i limiti imposti dalla tecnologia delle batterie sui nostri dispositivi portatili. Nonostante i progressi nella durata, e nelle capacità (oramai è raro trovare smartphone che non presentino una batteria compresa nella forbice dei 4.000/5.500 mAh), la vera svolta sembrava sempre dietro l'angolo. La giornata, giornata e mezza, di autonomia che oggi otteniamo con gli smartphone più performanti, doveva diventare un lontano ricordo grazie alle promesse di tecnologie come il grafene.
Eppure, mentre i costi altissimi di quest’ultimo materiale ne stanno rallentando l’implementazione, una rivoluzione più concreta è già in atto: quella delle batterie al silicio-carbonio.
Questa innovazione, già discussa a lungo in relazione a lanci come quello del OnePlus 13, sta rapidamente trasformando il settore degli smartphone, portando sempre più utenti a volerle sui propri device. Il motivo è molto semice, rispettoa alle batteria tradizionali, quelle al silicio-carbonio utilizzano un anodo a base di silicio. L'effetto di questo cambiamento chimico ha ripercussioni che vanno ben oltre il semplice aumento di una, o due, ore di utilizzo.
Più potenza, stesso spazio
Il vantaggio fondamentale offerto dalle batterie al silicio-carbonio risiede nella loro capacità di densità energetica superiore. In termini pratici, ciò significa che possiamo ottenere più energia da una batteria al silicio-carbonio che mantiene le stesse dimensioni fisiche di quella al litio. In alternativa, si può optare per la stessa quantità di potenza di una batteria più a ioni di litio standard, utilizzando un pacco batteria significativamente più piccolo.
Questo non è un miglioramento marginale. Anche se il salto in termini di densità non è un “incredibile aumento del 100%”, si parla comunque di un incremento sostanziale, che varia tra il 10 e il 15%. Questo aumento, modesto solo all’apparenza, è sufficiente per fare una differenza sostanziale nei dispositivi che già utilizziamo quotidianamente.
Non solo apre la strada a smartphone con una migliore durata della batteria, ma offre anche ai device più piccoli la possibilità di ottenere un notevole incremento dell’autonomia.
Abbiamo già visto cosa può comportare una batteria piuttosto capiente in linea generale. Molto modelli di punta usciti negli ultimi due anni, non si limitano più a batterie da 5.400 mAh, ma raggiungono, e persino superano, i 6.000 mAh, offrendo una notevole autonomia anche in quegli smartphone con form factor più esigenti, come i foldable, permettendogli di avere un’autonomia paragonabile, se non addirittura superiore, a quella degli smartphone tradizionali.
Una rivoluzione partita dall'Oriente
Contrariamente alla percezione che possa trattarsi di una tecnologia imminente, le batterie al silicio-carbonio sono già una realtà consolidata. Honor è stata una delle pioniere, debuttando con questa tecnologia, in Cina, con il suo Magic 5 Pro.
Molti smartphone cinesi, difatti, hanno adottato senza grosse celebrazioni questa innovazione, quasi come fosse un naturale, quanto necessario, step evolutivo. Oppo Find X8, Xiaomi 15 e, ovviamente, OnePlus 13, giusto per farvi qualche esempio, sono tutti device che presentano una batteria al silicio-carbonio.
È interessante notare, però, come l’adozione di questa nuova tecnologia sia molto frammentata. Alcune aziende cinesi, difatti, utilizzano batterie al silicio-carbonio solo nei modelli destinati alla loro terra natia; le versioni globali, o europee, vengono vendute con le batterie agli ioni di litio e con capacità inferiori. Alla stessa maniera l’assenza di adozione da parte di alcuni giganti del settore lascia perplessi. Nonostante i prezzi esorbitanti che accompagnano i loro lanci, Samsung, Apple e Google non hanno ancora abbracciato questa tecnologia.
Il motivo di queste decisioni sono da ritrovarsi in due ragioni molto importanti. La prima sfida è di natura burocratica, e logistica, ed è particolarmente rilevante negli Stati Uniti. Negli USA, difatti, qualsiasi dispositivo con una singola cella della batteria che superi i 20Wh deve essere etichettato come "merce pericolosa" per la spedizione e il trasporto.
Le batterie esistenti si stanno già avvicinando pericolosamente a questo limite. Per esempio, la batteria da 5.000 mAh del Galaxy S25 Ultra si attesta a 19.4Wh, mentre la batteria da 5.060 mAh del Pixel 9 Pro si avvicina ulteriormente a questo limite, raggiungendo i 19.68Wh. Questo spiega perché marche che puntano a un'adozione di massa negli Stati Uniti non si sognerebbero di superare di molto questa soglia. I grattacapi logistici e i costi associati al trasporto di merci pericolose potrebbero semplicemente non valere lo sforzo per questi marchi.
È importante notare, però, che questa politica si applica solo alle singole celle della batteria, non alla capacità totale del dispositivo. Questa è la ragione per la quale i power bank con oltre 10.000 mAh, per esempio, non vengono considerati "merce pericolosa" e soprattutto come abbia fatto un dispositivo come il OnePlus 13, con la sua batteria da 6.000 mAh, a non essere considerato alla stregua di una bomba sul suolo americano.
La soluzione adottata da OnePlus, che dovrebbe essere valutata anche da produttori quali Apple, Samsung e Google, è sta quella di suddividere la sua capacità in due celle separate, aggirando così la limitazione della singola cella da 20Wh.
La seconda ragione, però, e forse la più significativa per indicare la scarsa adozione di questa tecnologia e riguarda la durata complessiva e l'espansione fisica delle batterie al silicio-carbonio.
Le batterie al silicio-carbonio tendono ad invecchiare più rapidamente rispetto alle batterie al litio, perdendo una maggiore quantità di capacità nei loro primi 2-3 anni di vita. Il problema alla base di questa ridotta longevità è la loro espansione più elevata rispetto alle controparti al litio.
Le batterie con anodi in puro silicio sono note per soffrire di problemi di espansione estrema. Queste batterie possono aumentare di dimensioni in modo massiccio nel tempo, con uno studio della Gachon University in Corea del Sud che ha rilevato una crescita fino al 400%. In uno spazio ristretto e poco malleabile come quello di uno smartphone, questo è ovviamente un problema insormontabile.
La tecnologia al silicio-carbonio, difatti, è stata sviluppata proprio per mitigare questa problematica, pur non eliminandola del tutto. Una batteria al silicio-carbonio, difatti, può espandersi maggiormente rispetto a una batteria al litio nel tempo, anche se non in modo così severo come in quelle al silicio puro.
Ora, prima di generare fraintendimenti, né l'invecchiamento precoce, né l'espansione delle batterie al silicio-carbonio sono dei problemi gravi. Gli smartphone che già le adottano non diventeranno dei palloncini dopo pochi anni, così come non si troveranno a raggiungere a malapena mezza giornata di autonomia dopo 24 mesi, ma sono comunque problematiche che richiedono diversi accorgimenti in termini puramente ingegneristici.
Strategie di mitigazione
Per affrontare sia i problemi di espansione che, indirettamente, le restrizioni normative, è emersa una strategia molto intelligente: il blocco software della capacità. Se si limita la batteria in modo che non si carichi mai alla sua piena capacità, si riducono i problemi di espansione e invecchiamento.
Il Nothing Phone (3) offre un esempio lampante di questa strategia. Sebbene il telefono abbia fisicamente una batteria capace di 5.500 mAh in tutte le regioni, in gran parte del mondo (compreso il mercato globale) viene commercializzato con una capacità bloccata a 5.150 mAh. Nothing ha confermato che questa limitazione è stata implementata proprio per risolvere i due problemi sopra citati.
Limitando la capacità di una batteria al silicio-carbonio di circa il 6%, si ottiene comunque un dispositivo con un'autonomia migliore di una controparte con batteria al litio, ma con un ciclo vitalepiù lungo, proprio perché la batteria non raggiunge mai la sua piena capacità.
Un futuro roseo per tutti i settori
L'impatto delle batterie al silicio-carbonio non va valutato soltanto nel mercato degli smartphone e, soprattutto, non va considerato esclusivamente in termini di "aumento dell'autonomia offerto esclusivamente dalla batteria". Negli ultimi anni, abbiamo assistito a progressi significativi nell'efficienza computazionale.
Chipset recenti, come lo Snapdragon 8 Elite, hanno dimostrato di essere dal 30 al 40% più efficienti a seconda dell'utilizzo del telefono, un progresso significativo rispetto a chip già validi come lo Snapdragon 8 Gen 3.
Sebbene non sia garantito che il progresso nell'efficienza dei chip compia sempre dei passi in avanti così significativi, l'accoppiata: chip estremamente efficienti e batterie in silicio-carbonio, potrebbe portare a dei risultati incredibili in termini di autonomia.
Dalle fotocamere fino ai tablet; dai laptop fino a tutti quei wearbale, come gli smartwatch e gli auricolari true wireless, che patiscono sempre per le dimensioni troppo contenute delle batterie. Praticamente ogni device portatile ne guadagnerebbe tantissimo dall'implementazione delle batterie in silicio-carbonio.
Una rivoluzione a tappe
La rivoluzione delle batterie è iniziata e potrebbe essere uno dei più grandi punti di svolta per il settore dalla venuta degli smartphone. L'era degli anodi al silicio-carbonio segna indubbiamente un progresso atteso da tempo e i vantaggi sono tangibili: maggiore autonomia, design più flessibili e l'opportunità di coadiuvare l'efficienza dei chip di nuova generazione per creare device portatili con un'autonomia senza precedenti.
Tuttavia, l'implementazione universale è rallentata da una serie di problematiche che, per quanto facilmente risolvibili, o aggirabili, ne stanno frenando l'adozione di massa. Resta però il fatto che la tecnologia è qui, è migliore e si sta diffondendo, inevitabilmente, con sempre più frequenza.
Trovarla su ogni device che acquisteremo non sarà immediato, anzi, quasi sicuramente assisteremo a un implementazione "a tappe" per garantire il superamento delle sfide chimiche e logistiche attualmente presenti, ma il fatto di non trovarci più a dire "se" ma poter finalmente pensare al "quando" è già una vittoria per tutti.
