Perché le batterie degli smartphone non crescono più: il vincolo nascosto dei 20 Wh

La stagnazione nella crescita della capacità delle batterie degli smartphone potrebbe non essere solo una scelta progettuale, ma una conseguenza diretta di un regolamento vigente negli USA: limita il trasporto di batterie agli ioni di litio.

Negli ultimi anni, mentre le fotocamere migliorano e le prestazioni aumentano, la capacità delle batterie negli smartphone di punta sembra giunta a un punto di stagnazione.  Il motivo, peraltro poco conosciuto, potrebbe essere una normativa federale statunitense che impone limiti severi per il trasporto delle batterie agli ioni di litio (regolamento 49 CFR 173.185).

Secondo le disposizioni di legge, le batterie agli ioni di litio non possono superare i 20 Wh per singola cella durante il trasporto aereo; diversamente entrano in gioco una serie di requisiti logistici e certificazioni estremamente restrittive.

La soglia imposta dalla normativa potrebbe quindi avere un impatto diretto e concreto sulla progettazione degli smartphone distribuiti nel mercato statunitense: superare tale limite implicherebbe l’obbligo di classificare il dispositivo come materiale pericoloso (HazMat), con costi di trasporto più elevati, logistica dedicata e difficoltà nella distribuzione retail. È quindi questo il motivo per cui produttori come Apple, Samsung, Google, Motorola, OnePlus e Sony adottano soluzioni ingegneristiche che si mantengono rigorosamente al di sotto della soglia?

Le batterie dei top di gamma: un confronto in termini Wh

I wattora (Wh) esprimono la quantità di energia effettivamente immagazzinata, tenendo conto anche della tensione (V) della batteria. È una misura completa e comparabile dell’energia disponibile (si calcola con la formula seguente: Wh = mAh × V / 1000).​

I milliampere-ora (mAh) indicano la quantità di carica elettrica che una batteria può fornire. È una misura della capacità elettrica, ma non tiene conto della tensione. Due batterie da 5000 mAh ma con tensioni diverse (es. 3,7 V e 4,4 V) non hanno la stessa energia disponibile. Quella con tensione più alta fornisce più energia (Wh).

Ispirandoci a questo post, confrontiamo alcuni modelli di smartphone in termini di Wh:

  • Apple iPhone 16 / 16 Pro / 16 Pro Max: Capacità: 3355–4702mAh, 3,8V → 12,75–17,87 Wh
  • Samsung Galaxy S25 / S25+ / S25 Ultra: Capacità: 4000–5000mAh, 3,85–3,88V → 15,4–19,4 Wh
  • Galaxy Z Fold 6 / Z Flip 6: Capacità: 4000–4400mAh → 15,4–16,94 Wh
  • Google Pixel 9 / 9 Pro / 9 Pro XL: Capacità: fino a 5100mAh, 3,89V → fino a 19,68 Wh
  • Motorola Razr Ultra (2024): 4700mAh → ~18,1 Wh
  • Edge 50 Ultra: 4400mAh → ~16,94 Wh
  • OnePlus OnePlus 13: 6000mAh, 3,87V → ~23,22 Wh (realizzata con design a doppia cella, circa 11,6 Wh ciascuna, quindi aggirando il vincolo regolatorio).
  • Sony Xperia 1 VII: 5000mAh, 3,85V → ~19,25 Wh

Perché Apple, Samsung e Google non superano il limite?

Mentre alcuni produttori asiatici, su mercati locali o meno regolamentati, offrono dispositivi con batterie oltre i 20 Wh, Apple, Samsung e Google operano principalmente su scala globale con una forte presenza negli USA. Rispettare le normative logistiche internazionali diventa una necessità economica e strategica.

Inoltre, l’affidabilità, la sicurezza e la sostenibilità ambientale giocano un ruolo chiave. Un aumento della densità energetica senza un’adeguata gestione termica aumenterebbe il rischio di instabilità o incendi.

Per continuare a offrire autonomie competitive senza infrangere le normative si possono utilizzare varie tecniche:

  • Dual-cell design (come OnePlus): le batterie sono divise in due celle indipendenti, ciascuna sotto i 20 Wh, ma gestite in parallelo per un’esperienza unificata.
  • Ottimizzazione software ed efficienza energetica: miglior gestione energetica da parte dei SoC e delle GPU, adattamento dinamico delle frequenze, e politiche di risparmio energetico sempre più sofisticate.
  • Ricarica ultraveloce: anziché aumentare la batteria, molti brand puntano su ricariche a 80–150W per compensare la durata più limitata.
  • Miglioramenti nei materiali: nuove chimiche come il litio-silicio o le celle semi-solide potrebbero offrire più densità energetica a parità di volume e Wh.

Ma è davvero così? Oltre i 20 Wh: tra scelte di design, logistica e interessi economici

I numeri citati in precedenza sembrano parlare chiaro: la maggior parte dei produttori rispetta la soglia dei 20 Wh per le rispettive batterie.

Non è però escluso che le aziende evitino configurazioni più avanzate per mantenere omogeneità di produzione e semplificare la logistica globale, non per veri vincoli tecnici o legali. Tuttavia, altri fanno notare che Apple e Samsung già producono versioni regionali dei loro dispositivi (es. con modem diversi o con USB-C), quindi il tema dell’uniformità appare debole.

Le dimensioni fisiche dei dispositivi (spessore, layout interno, sistema di raffreddamento, comparto fotocamere) siano il vero limite per l’adozione di batterie più grandi. L’integrazione di nuove componenti e la ricerca di dispositivi sempre più sottili riducono lo spazio disponibile.

Diversi osservatori ritengono che i produttori di smartphone non abbiano l’interesse economico ad aumentare la durata della batteria, poiché ciò ridurrebbe la frequenza degli upgrade e non contribuirebbe direttamente ai ricavi.

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