智能手機發展這麼快,為什麼電池技術還是原地踏步

對於手機和平板用戶來說,最大的煩惱恐怕就是電池不夠用了,週末遊玩,充電寶是必帶之物,硬生生地給我們增加了一個負擔。

智能手機發展這麼快,為什麼電池技術還是原地踏步

在過去近十年裡,手機完成了從功能機到智能機的蛻變,手機對於人們的生活變得越來越重要,使用頻率幾乎佔滿了所有閒暇時間。不過,雖然智能手機的發展日新月異,各個方面都獲得突飛猛進的發展,唯獨電池的技術一直止步不前,一直扮演著拖後腿的角色,所以在新手機發布時,除了性能及功能外,續航能力和充電速度也就自然而然地成為了大家關注的重點。

鋰電池早期被用來作為在心臟起搏器的電源,因為其有自放電率極低,放電電壓平緩等優點,使得起搏器能夠長期運作。一般的鋰電池都有高於3伏特的標稱電壓,也更適合用作集成電路的電源。

索尼於1991年成功地開發了鋰離子電池,大大減少了筆記本、移動電話等攜帶型電子設備的重量和體積。但經過了近二十多年的發展,無論是智能手機、平板電腦,還是電動汽車,所有電子設備使用的鋰電池技術,與索尼當年開發的鋰離子電池在技術上並無本質區別,鋰電池技術的發展似乎走到了盡頭,從當年電子行業的推動者淪為了現在行業的制約者。

智能手機發展這麼快,為什麼電池技術還是原地踏步

不過,在這二十多年裡,鋰電池技術並不是完全止步不前,經過多年的技術拓展,鋰電池技術與初期相比已經有了很大的進步。尤其是在充電效率、電池容量、 發熱控制等方面,鋰電池也已經表現得越來越好,只不過要想取得革命性的變革,還需要慢慢等待。

技術瓶頸

現在鋰電池技術的發展已經遇到了瓶頸,那麼,現在有其他類型的化學電池能夠取代它嗎?就目前而言,答案是沒有。

作為迄今為止所有商業化使用的二次化學電池中性能最為優秀的電池,鋰電池擁有比能量高、循環壽命長、擁有較寬的充電功率範圍、倍率放電性能好等特點。

鋰電池雖然優點很多,但是想要生產出大容量的電池還是會帶來很多問題。鋰電池中鋰離子的數量是固定的,想要得長久的續航,就必須增加電池數量或體積,這樣一來就意味著設備會變得更重、更大的發熱量以及更高的過熱爆炸可能性,如果想要更安全或者更便攜,就必須犧牲電池續航時間。

智能手機發展這麼快,為什麼電池技術還是原地踏步

由於暫時還沒有發現性能比鋰電池更優的技術,手機廠商也就只好換一種思路來解決這種問題,續航跟不上時代,那就加快充電速度,所以“充電5時鐘,開黑兩小時”也就是成了解決續航問題的間接手段。

電池的未來

隨著人類社會能源問題的加劇,以及環境問題的日益嚴重,人們都十分迫切地渴求有更高效的新能源來替代鋰電池。

最近,落基山研究所(Rocky Mountain Institute)一份報告中指出,由於智能手機、電動汽車等新興行業對電池的需求日益增大,促進鋰電池行業份額高速增長,電池的成本下降和性能改進很快超出了預期,這也為電池的發展奠定了一個基礎。

智能手機發展這麼快,為什麼電池技術還是原地踏步

分析人士認為,因為成本的下降和需求的加劇,在2023年之前,電池製造業總投入的資金將達到1500億美元,在2030年,或許將迎來電池技術的變革。當然,這個時間只是由投入的研發成本估算而來,並不是說現在就找到了更好的電池替代方案。

電池技術的更新是一個相當漫長的過程,除了要將技術提升到商用級別外,還需要更換市面上大批的電子產品的電池,不過我們還是熱切地希望這一天早點到來。


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