Se um telefone vai para o bootloop quando você usa todos os recursos enquanto a bateria está abaixo de 25%, qual parte do hardware é a culpada?

Uma pessoa poderia entrar na semântica sobre se isto está ou não relacionado com software, em algum nível está, mesmo que a causa raiz esteja no nível do hardware.
O software ou provavelmente o firmware, está notando que a corrente está ficando muito baixa e decide reiniciar o dispositivo.

Esta é uma maneira do dispositivo falhar graciosamente.
A manutenção do dispositivo rodando sob estas condições provavelmente causaria uma falha difícil e ruim, talvez corrompendo partes do sistema e fazendo bricking ao seu dispositivo.

Um palpite muito qualificado é que a substituição da bateria resolveria seu problema.
É o único componente que se degrada com o tempo.

O chipset bluetooth/Wi-Fi não é algo que você mesmo possa substituir, na maioria dos casos você nem mesmo será capaz de fazer a fonte do componente.
Se de alguma forma você conseguiu obter o componente correto, a arquitetura é proprietária, não haverá nenhum manual de como des-soldar e substituir.
Os smartphones modernos não são modulares como os PCs - substituir um chipset não é o mesmo que substituir tela ou microfone.

O mesmo vale para GPS. Isto é conhecido pelo seu elevado consumo de energia, por isso não é recomendado que o utilize com 25% de bateria sem um carregador ligado.