逆天黑科技 温差充电2小时充满iPhone？

　　不需要外接电源，只要握在手中就可以为手机充电，而且高效的地方在于，“手握2小时能充满iPhone电池”。在“启迪之星2014创业营南京站”创业项目路演活动现场，南京信息工程大学一名在校大学生的创业项目引起众多关注。

　　从新闻中来看，这款温差充电宝（移动电源）的体型小巧，大约和5000毫安时的移动电源相当，样品热能和电能的转化率能达到17%，“握在手里两个小时蓄满的电就可以给苹果手机充满电。”

　　如此看来，温差充电宝可真是得力助手，不用外接电源就可以为手机充电，而我们手部的温度又是比较恒定的，那么这款充电宝就可以让手机免于充电了。如果能将其集成在手机壳中，那么手机的续航问题就不会在困扰用户了。

百度百科关于温差充电宝的页面（图片截自百度百科）

　　虽然这样的设计很理想，我们也希望真的能有这样的便携供电设备来免去充电的麻烦，不过这样逆天的充电宝到底能不能实现这样的功能，实际表现究竟怎样，笔者接下来就为您分析。

　　顾名思义，温差充电宝就是利用温度差来实现供电，也就是手部较高的温度和移动电源内较低的温度形成的电势差，并将电能提供给手机，实现充电。

塞贝克效应原理（红色为热端，蓝色为冷端，图片源自维基百科）

　　这里运用的是塞贝克效应（Seebeck Effect），也称第一热电效应，指的是两种不同金属构成的回路中，如果两种金属的结点处温度不同，该回路中就会产生一个温差电动势，从而产生电压，为手机充电。

　　根据本次创业项目的评审介绍，这款充电宝串联4个温差发电组件，20度的温差即可输出600毫安的电流，只要2小时50分钟就可以充满1420毫安时的电池。

温差发电电池（图片源自维基百科）

　　如此看来，只要环境不是太热，我们手握充电宝就可以为手机供电了。不过实际使用经验告诉我们，充电可能不只是这么简单。

　　温差发电一般应用在玻璃、制砖、炼油厂、煤炭和燃气电厂等重工业领域，以及大型船舶和油轮里持续运转的大内燃机等。之所以在这些领域应用，是因为其有足够大的温差，废热温度高达400摄氏度到600摄氏度，这个温度范围对于使用热电材料正是最有效点。

　　虽然20度的温差离上面说的400度还很远，不过如果能够有效利用，说不定还真能为作为温差充电宝的能量来源，实现手机充电。

　　要为手机充电，需要的电压是5V。温差发电片如果要达到5V以上开路电压，600mA的发电电流，就需要至少80摄氏度的温差，当然这只是理论值。

温差发电需要较高的温差才能提供满足需求的电压（图片源自淘宝网）

　　虽然生活中80度的温差不好找，但20度的温差还是有的，这应该就是评审提到的“串联4个温差发电组件，20度的温差即可输出600毫安的电流”。我们姑且认为这样的方案可行，4个串联的温差发电组件也可以塞进小体积的充电宝中，但是事实上能否充电还是要计算验证。

　　我们的手部温度一般在37℃以下，要达到20度的温差，充电宝就要有17℃以下的温度。看起来很简单，不过根据热力学第二定律，这一系统会自发地朝着热力学平衡方向演化，而人的体温保持不变，也就是说没有额外的制冷措施，移动电源整体最终会变为37摄氏度，和手部的温差趋于0。

温差发电片的体积也不小（图片截自淘宝网）

　　如果保持20度的温差，充电宝还需要有制冷措施，据介绍，“充电宝内部有一种半导体材料，这种材料有制冷效果，能给充电宝内部降温，”保持较大的温差。根据能量守恒定律，半导体材料需要的能量要高于充电宝所能产生的能量。也就是说，如果要利用半导体降温，充电宝就不能为手机充电，而且由于能量会有损耗，这一做法也只是减缓充电宝和手部温差变为0的速度，而不能改变这一趋势。

　　如此看来，只依靠手部温度带来的温差为手机充电是不可能的了，如果要保持温差，就必须消耗额外的能量。

　　如果借助额外的能量保持充电宝内部和手部的20度温差，比如在充电宝内部装满液氮用于降温，虽然充电宝会变成一次性的，但这样利用温差充电就变得可行了。我们不去考虑为什么不把保持温差的能量为手机充电，单看看温差充电的效率究竟实用与否。

　　正常成年人每天消耗的能量约为2000千卡，人体经传导散热损失的热量约占3%，即60千卡。即使手部散发的热量较多，也不会超过6千卡（总热量的10%），如此小的充电宝还不能同时容纳两只手，这一数字还需要除以4（考虑手心和手背）。

体型小巧的温差发电宝（图片截自新浪微博）

　　现在得到的结果是1.5千卡，这还是24小时的数据，也就是说这款充电宝接受到的热能每小时远低于62.5卡，或261.5焦耳。

　　需要注意的是，充电宝声称的热电转化率为惊人的17%，即使这一数字属实，每小时也只能获得44.45焦耳。

　　此外，充电线和手机也并不能将所有能量利用，其中只有约90%可以为电池充电，按照理想的情况来看，最后能充进手机电池的能量为40焦耳每小时。

移动电源正常充放电都会有热能损耗

　　iPhone 5s的电池容量为1570毫安时，即5.96Wh。即使充电没有能量损耗，也需要21456焦耳的能量才能充满。这就意味着，即使充电宝和手部保持了20度的温差，用户也需要536.4小时才能将iPhone 5s的电池充满，充电时间已经远远超过了iPhone的静待机时间，相信没有用户会选择用这样的产品来充电。

　　综上所述，不管是从理论分析还是实际表现，如此小体积的温差充电宝都不能实现，充其量也就是哗众取宠的一个创意。如果真要实现温差发电来完成手机充电，必须满足有80摄氏度以上的温差，并能够将温差持续2小时以上，其实足量的移动电源才是更好的续航保障。

　　虽然温差充电宝的创意被我们破解，但还会有更多的“温差充电宝”出现，我们在这里也提醒您不要轻易相信类似的宣传内容，同时呼吁广大新闻媒体注重科学分析，减少虚假不实报道。如果您对本文和我们的内容有任何意见和建议，欢迎在下面的评论中给出，我们也会尽量满足您的要求。

温差充电宝受到很多人的关注，新闻中方便快捷的充电方式是不少用户梦寐以求的，不过大多数人在赞赏其便捷的同时忽略了科学的支持，这里我们就从客观角度为您揭示这款黑科技充电宝背后的秘密。

赵悟省