電池技術(shù)到底在哪里難以突破呢？

　　目前電動(dòng)車、手機(jī)、平板、移動(dòng)電源采用的都是鋰離子聚合物電池，因?yàn)樗目裳h(huán)性能，以及高容量電量?jī)?chǔ)存，鋰的原子序數(shù)是3，這意味著它有三個(gè)質(zhì)子，是最輕的堿金屬元素，這讓它成為已知材料中最適合用來(lái)制備可移動(dòng)電池正極的材料。和更早的鎳電池相比，鋰電池更小、更輕、能量密度更高。但其也存在不少問(wèn)題，最主要的是發(fā)熱。鋰電池充電和放電的過(guò)程中，在高密度的空間內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。

　　鋰電池中鋰離子的數(shù)量是固定的，想要更長(zhǎng)久的電池使用時(shí)間，就必須增加電池?cái)?shù)量，但這又意味著更重的設(shè)備、更大的發(fā)熱量以及更高的過(guò)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?cái)?shù)量和使用時(shí)間。

　　所以，制約目前電池發(fā)展的最大因素還是在于材料，包括正負(fù)極材料和電解液。正極材料主要有幾種，鈷酸鋰、錳酸鋰、鐵酸鋰，還有他們的混合物等等，正極材料直接影響到單位容積內(nèi)的電量，而目前這幾種材料可以說(shuō)已經(jīng)不能滿足這個(gè)時(shí)代的需求。

　　所以想要從根本上突破，就要研發(fā)新電池，找到新材料或者新方法，當(dāng)然，客觀的說(shuō)，手機(jī)現(xiàn)在如此費(fèi)電也不能完全將罪過(guò)歸咎于電池上，手機(jī)本身配置過(guò)高，處理器的功耗做的不好也是很重要的一方面，目前的情況來(lái)看，手機(jī)的屏幕分辨率越來(lái)越高，1080p已經(jīng)成為標(biāo)配，2k屏幕也已經(jīng)接近普及，未來(lái)4k屏幕也說(shuō)不定會(huì)在手機(jī)中出現(xiàn)，其實(shí)這早已經(jīng)超出了人們的需要，而分辨率的提高又加重了GPU的負(fù)擔(dān)，從而使手機(jī)真正的變成了一個(gè)電老虎。這一系列的因素組合到一起，才使得我們始終覺(jué)得手機(jī)的電池不給力，續(xù)航時(shí)間不夠。

　　而回到問(wèn)題本身，手機(jī)電池續(xù)航能力差的另一個(gè)原因是任何的想要大規(guī)模量產(chǎn)的商業(yè)電池除了要考慮化學(xué)儲(chǔ)能這個(gè)基本性質(zhì)外，還有一個(gè)很重要的考慮就是這種電池要用到的元素的儲(chǔ)量，比如鎳、鋰礦都是可以大規(guī)模開(kāi)采的，而稀土元素，或打個(gè)比方，人造元素，產(chǎn)量和價(jià)錢都無(wú)法供應(yīng)到民用科技，所以就是開(kāi)發(fā)出那么一種高儲(chǔ)能電池，比如能讓你的2k屏手機(jī)正常使用10天，可是光那塊電池售價(jià)要20萬(wàn)，絕對(duì)會(huì)被市場(chǎng)拋棄。

　　拋出以上幾點(diǎn)不談，能夠推動(dòng)電池技術(shù)革新的巨頭公司的支持也是比較重要的一環(huán)，我們看到，自打鋰離子電池發(fā)明以來(lái)，它基本就沒(méi)有大的變化。專注高能電池的Envia Systems公司，自1995年經(jīng)歷十多年的發(fā)展，直到2007年才使電池儲(chǔ)能翻了一倍，此后，電池儲(chǔ)能增幅再也沒(méi)有超過(guò)30%。無(wú)怪連現(xiàn)代電池領(lǐng)域的科學(xué)家、磷酸鋰鐵之父John Goodenough都感慨電池研發(fā)已進(jìn)入瓶頸，甚至有一些這個(gè)領(lǐng)域里的科學(xué)家斷言鋰離子電池的研發(fā)已接近終點(diǎn)，將不會(huì)再有顯著的技術(shù)突破。

　　雖然目前很多孜孜不倦的研究者們把視線轉(zhuǎn)移到納米領(lǐng)域，比如南洋理工大學(xué)的Chen Xiaodong采用二氧化鈦納米管做陽(yáng)極而提出的新型鋰電池可以實(shí)現(xiàn)2分鐘充電70%，而近幾年大火的石墨烯也為電池的進(jìn)步提供了更多可能。但任何一項(xiàng)技術(shù)，從實(shí)驗(yàn)室走到商業(yè)化，都要經(jīng)歷漫長(zhǎng)的周期，而且在全球手機(jī)市場(chǎng)被幾大廠商瓜分并且其各自都有非常完備的手機(jī)生產(chǎn)流水線的前提下，幾大巨頭大眼瞪小眼，無(wú)論是誰(shuí)，貿(mào)然采用革命性技術(shù)所要投入相當(dāng)?shù)某杀静⒊袚?dān)極大的風(fēng)險(xiǎn)，可謂牽一發(fā)而動(dòng)全身，而一旦失敗，可能永久性地失去積累多年的領(lǐng)先地位。這些因素都將很大程度上影響手機(jī)電池的升級(jí)換代。

　　那么電池技術(shù)的瓶頸期真的就無(wú)解了嗎？大家真的沒(méi)必要太過(guò)悲觀，其實(shí)就鋰電池來(lái)說(shuō)，這幾年鋰離子電池的能量密度也是一直在提高的，只是一般都在百分之幾的數(shù)量級(jí)，一般人不了解而已。電池關(guān)乎安全，就像藥品一樣，用大白話來(lái)說(shuō)，新的高容的材料不經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的測(cè)試，也不敢隨便推廣使用啊，如果出來(lái)個(gè)半成品，安全性存在問(wèn)題，有誰(shuí)敢來(lái)做小白鼠嗎？相信也沒(méi)有誰(shuí)愿意隨時(shí)拿著個(gè)定時(shí)炸彈滿街亂竄吧。所以大家目前能夠做的只有耐心等待，展望下未來(lái)電池的發(fā)展方向。

　　筆者覺(jué)得特斯拉的地球電離層無(wú)線充電技術(shù)是解決目前手機(jī)續(xù)航問(wèn)題的最靠譜方案，特斯拉構(gòu)想的無(wú)線輸電方法，是把地球作為內(nèi)導(dǎo)體、地球電離層作為外導(dǎo)體，通過(guò)放大發(fā)射機(jī)以徑向電磁波振蕩模式，在地球與電離層之間建立起大約8Hz的低頻共振，再利用環(huán)繞地球的表面電磁波來(lái)傳輸能量。隔空無(wú)線充電，邊玩邊充，隨心所欲。

　　OFweek 2015中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)技術(shù)研討會(huì)將于2015年4月10日在深圳大中華喜來(lái)登酒店（六樓景廳）隆重舉辦！屆時(shí)比亞迪、日本上市公司HORIBA、科晶集團(tuán)、TüV南德意志集團(tuán)、興能新材等眾多鋰電行業(yè)知名企業(yè)專家、清華大學(xué)教授、OFweek投融資專家將分享他們獨(dú)特的視角。會(huì)上更有高端對(duì)話及互動(dòng)交流，帶您從技術(shù)應(yīng)用和市場(chǎng)不同層面探討產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)與趨勢(shì)。席位有限，100人名額即將滿員！欲報(bào)從速！點(diǎn)擊秒殺注冊(cè)！