要想電池續航久 這些技術(shù)你得有

　　智能手機和平板電腦的計算效能進(jìn)步如此之快，但電池技術(shù)卻一直“拖后腿”。續航都超不過(guò)一天，成為一大痛點(diǎn)。有些人甚至認為手機續航差是軟件開(kāi)發(fā)者的問(wèn)題，因為他們的應用中含有大量無(wú)用的代碼浪費了手機的能源和通訊資源。

　　要知道電池工業(yè)并非日新月異，但人們仍對未來(lái)懷有憧憬：人們幻想著(zhù)，總有一天手機電池續航能超過(guò)一天吧！

　　下面我們將介紹一些當下以及未來(lái)的前沿電池/充電技術(shù)，當中也不乏有早就誕生、性能先進(jìn)，但因為成本和安全性的考量未能大批量生產(chǎn)并進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)的技術(shù)。

　　固態(tài)電池

　　大多數人都聽(tīng)說(shuō)過(guò)固態(tài)硬盤(pán)，基本上可能沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)固態(tài)電池吧？其實(shí)固態(tài)電池很好理解，因為現有的絕大多數電池都是液態(tài)電池，電解質(zhì)為液態(tài)。

　　密西根大學(xué)研究團隊成立的一家名為 Sakti3 的公司正在研究一種新的固態(tài)電池，能量密度號稱(chēng)達到了每升容量 1100 瓦時(shí)，大約比現有的鋰離子電池好 50% 左右——很可惜，固態(tài)電池的技術(shù)早已誕生，只是因為大批量生產(chǎn)成本/難度太高的原因被暫時(shí)擱置。還好，一直有研究人員在做出努力。

　　鋰硫磺電池

　　使用納米技術(shù)，將硫磺加入到現有的鋰電池電解液化學(xué)成分當中，不僅能將其能量密度提升數倍，還可以延長(cháng)使用壽命。一家名為 Sion Power 的公司過(guò)去獲得了美國政府以及世界上最大的化學(xué)工業(yè)集團巴斯夫（BASF）的投資，該公司生產(chǎn)的鋰硫磺電池號稱(chēng)可以達到每升容量 2600 瓦時(shí)的能量密度——很遺憾，鋰硫磺電池技術(shù)和大多數其他高科技電池一樣，想要以適宜市場(chǎng)的成本量產(chǎn)，還需要時(shí)日。

　　氫燃料電池

　　和化石燃料一樣，氫燃料電池的放電方式也是化學(xué)反應，發(fā)生在氫燃料和氧化劑中間，而不采用燃燒的方式，直接將化學(xué)能轉化為電能，因而提高了效率。氫燃料電池早在 1838 年就被發(fā)明出來(lái)，知道上世紀中葉美國航天局將其用于阿波羅飛船才算是正式商用。雖然燃料電池聽(tīng)上去感覺(jué)沒(méi)那么安全，但看起來(lái)蘋(píng)果未來(lái)沒(méi)準會(huì )考慮將其放在自己的手機、電腦等計算設備當中，他們 2010 年曾經(jīng)提交過(guò)一項燃料電池專(zhuān)利。

　　英國一家名為 UPP 的公司也已經(jīng)在銷(xiāo)售氫燃料充電寶，售價(jià) 149 英鎊，但是不能重復充電，用完了之后只能更換新的電池，售價(jià) 6 英鎊。

　　看了這么多暫時(shí)用不上的電池技術(shù)，想必大家的心情一定是這樣的：用不了的你跟我說(shuō)有什么用？別著(zhù)急，接下來(lái)這幾種技術(shù)都已經(jīng)比較成熟，有的你已經(jīng)在使用，有的你很快就能體驗到。

　　鋰離子電池

　　從上世紀 70 年代第一塊鋰離子電池制成，到 20 年之后索尼將這種技術(shù)正式商用投產(chǎn)，再到現在日趨成熟，鋰離子電池技術(shù)已經(jīng)度過(guò)了快 50 年的時(shí)間——你沒(méi)有看錯，從制備到大規模生產(chǎn)就跨越了 20 年的時(shí)間。50 歲的高齡，對于鋰離子電池來(lái)說(shuō)可不算老。因為其他前沿的電池技術(shù)因為種種原因還無(wú)法大量生產(chǎn)和使用，鋰離子電池在未來(lái)相當長(cháng)的一段時(shí)間里仍然有用武之地。而且，從降低生產(chǎn)成本、提高能量密度的方面來(lái)看，鋰離子電池仍有非常大的改進(jìn)空間。

　　特斯拉的電動(dòng)車(chē)就采用的是自家的鋰離子電池，如果你拆解過(guò)或者看過(guò)別人拆解特斯拉的電池，會(huì )發(fā)現里面就是由一個(gè)個(gè)像五號電池一樣的電芯組成的。為了供應自家電動(dòng)車(chē)，特斯拉在內華達州建造了一座超級電池工廠(chǎng)（Gigafactory），造價(jià)高達 50 億美元。因為高技術(shù)工具投入量巨大，生產(chǎn)規模龐大，這座超級工廠(chǎng)的生產(chǎn)成本比普通的鋰離子電池制造廠(chǎng)要低 30% 左右——很明顯，其他電池廠(chǎng)商的改進(jìn)空間還是很大的。

　　快充技術(shù)

　　其實(shí)電池技術(shù)的進(jìn)步有很多個(gè)可努力的方向，比如單位能量密度提高、生產(chǎn)成本下降、放電效率提高、充電速度加快……沒(méi)錯，如果別的都很難搞定，至少我們可以讓充電速度快一點(diǎn)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，同樣電流電壓高一倍，或者同樣電壓電流高一倍，充滿(mǎn)一塊手機電池的時(shí)間就會(huì )減少一些；當然，快充技術(shù)并沒(méi)這么簡(jiǎn)單，它需要手機的芯片、主板以及電池等多個(gè)元件的配合，但如果你看一下你手頭支持快充技術(shù)的充電器，會(huì )發(fā)現上面的標定電壓電流基本就是上面提到的樣子，一般會(huì )有兩到三種不同的電壓電流組合，從而實(shí)現在電池低電量時(shí)高壓/高電流快充，快到滿(mǎn)的時(shí)候減慢充電速率。

　　現在，高通、三星等知名移動(dòng)技術(shù)廠(chǎng)商都有自家的快充技術(shù)，而由于這兩家的移動(dòng)芯片的市場(chǎng)份額，快充技術(shù)基本已經(jīng)成為市場(chǎng)銷(xiāo)售手機的標配。2015 年打算買(mǎi)手機？一定要看下手機是否支持快充，對生活質(zhì)量有很大改善哦。

　　無(wú)線(xiàn)充電/遠距離/定向無(wú)線(xiàn)充電

　　跟快充技術(shù)相比，無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)更常見(jiàn)了。通過(guò)一個(gè)線(xiàn)圈接收一定功率的電波，將其轉化為電流輸入電池，各大智能手機廠(chǎng)商的旗艦手機大多已經(jīng)支持或者可以通過(guò)更換配件來(lái)支持無(wú)線(xiàn)充電。然而，和無(wú)線(xiàn)充電相比還有更激進(jìn)的做法，微軟亞洲研究院的一個(gè)團隊研究的方向就是超遠距離的無(wú)線(xiàn)充電。場(chǎng)景：當用戶(hù)攜帶手機進(jìn)入充電范圍內，識別器將會(huì )識別該設備，然后發(fā)射一道聚焦的可見(jiàn)光波，讓支持無(wú)線(xiàn)充電的手機接收到并開(kāi)始充電。為了保證安全，手機和充電設備之間通過(guò)發(fā)出不同顏色光的 LED 進(jìn)行溝通，并且在有障礙物擋住的時(shí)候（比如有人穿過(guò)光波）就會(huì )立刻停止發(fā)光。

　　除了這種聽(tīng)上去更高科技的定向無(wú)線(xiàn)充電之外，更簡(jiǎn)單的方法就是更輕薄同時(shí)功率更高的無(wú)線(xiàn)充電板，未來(lái)將可以直接作為建筑裝修材料安裝在墻上、地面或者天花板上，當設備進(jìn)入充電范圍內將可以自動(dòng)開(kāi)始充電。

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