電池續(xù)航力的提升決定著電動(dòng)汽車的命運(yùn)，科研人員在追求化學(xué)與材料的新發(fā)現(xiàn)，車企與電池供應(yīng)商在合力降低成本增加能量。在不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)中，替代鋰離子化學(xué)成分的各種研究大量投入，有一些成為了熱門應(yīng)用和解決方案。
手機(jī)電池貌似提高很快，動(dòng)力電池呢？
消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)(筆記本、手機(jī)、MP3等)作為鋰離子電池(下稱鋰電池)最早的“東家”，為鋰電池的推廣做出了巨大的貢獻(xiàn)。今天，智能手機(jī)大行其道，電池再一次成為了制約智能手機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。這與如今的新能源汽車市場(chǎng)有幾分相似。
對(duì)于電池能量密度的描述，一般有質(zhì)量比能量和體積比能量?jī)煞N說(shuō)法。所謂質(zhì)量比能量，就是每kg電池所攜帶的能量的多少，比如動(dòng)力電池市場(chǎng)，多是以質(zhì)量比能量去描述的。所謂體積比能量，一般指電池單位體積下所承載的能量的數(shù)量。目前主流手機(jī)電池的容量在2000~3000mAH，這樣的容量的電池，其質(zhì)量往往只有幾十克，所以在移動(dòng)消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)中，更關(guān)心的是電池的比體積能量。
反觀近十年手機(jī)電池的發(fā)展，大概可以分為三個(gè)階段。
第一個(gè)階段，鋰離子聚合物電池的興起。
傳統(tǒng)的鋰離子電池使用的是普通液態(tài)鋰電解質(zhì)，但是在2005年以后，聚合物電解質(zhì)的鋰離子電池開(kāi)始嶄露頭角。相對(duì)于之前的液態(tài)鋰離子電池來(lái)說(shuō)，聚合物鋰離子電池除了在電化學(xué)特性上更有優(yōu)勢(shì)外，更重要的，是塑型更加靈活，能讓電池做的更薄，體積利用率更高。
第二個(gè)階段，手機(jī)電池的穩(wěn)定期。
2010年以前，尤其是2007年以前，鋰離子聚合物電池的興起讓手機(jī)電池容量有了長(zhǎng)足的提高。但是隨著技術(shù)的成熟，電池比能量提高的速度開(kāi)始減緩。更重要的是，隨著電池能量的加大，安全問(wèn)題開(kāi)始浮現(xiàn)在我們眼前。很多廠家開(kāi)始著眼于提高電池的安全性指標(biāo)，在電池的外殼防護(hù)上下了一些功夫。雖然不能提升電池的能量密度，但是在長(zhǎng)期發(fā)展來(lái)看，還是必要的。因?yàn)槟芰棵芏仍黾樱霈F(xiàn)問(wèn)題的損失也會(huì)越大。
第三個(gè)階段，手機(jī)電池的第二次能量密度提升。
到2013年以后，手機(jī)電池開(kāi)始有一次的提升了能量密度。這里面有材料的原因，電池廠家通過(guò)改善工藝，提高了材料的壓實(shí)密度，或通過(guò)其他的手段，讓電池的容量有了進(jìn)步。同時(shí)，即iPHONE之后，市場(chǎng)上越來(lái)越多的手機(jī)電池變得不可拆卸。通過(guò)電池和手機(jī)的“一體化”，省去了原來(lái)電池的硬殼保護(hù)，提升了電池的能量密度，或者根據(jù)電池結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)異型電池等。除此以外，更直接的一種方法，是提高電池的電壓。普遍的，通過(guò)將電壓平臺(tái)提高0.1V左右，提高電池的能量。這與前一段比亞迪的磷酸鐵錳鋰電池有異曲同工之妙。
目前，主流的手機(jī)電池能量密度保持在600Wh/L左右，有些廠家的產(chǎn)品會(huì)稍微高一些，比如小米手機(jī)，電池能量密度在620Wh/L以上，一款金立手機(jī)能量密度達(dá)到650Wh/L。使用的哪種手段，還請(qǐng)對(duì)號(hào)入座。曾有報(bào)道說(shuō)，當(dāng)能量密度達(dá)到700Wh/L的時(shí)候，可能使電池的可充分循環(huán)壽命小于300次，爆炸的隱患大大增加。
既然提高電壓有如此多的害處，為什么大家還要這么去做呢？這讓我想起了一個(gè)故事。以前圓珠筆和鋼筆的筆芯粗細(xì)度是一樣的，但是有一個(gè)問(wèn)題，就是圓珠筆書(shū)寫(xiě)2萬(wàn)字左右，就會(huì)出現(xiàn)漏油，主要原因就是筆珠的磨損壽命就在2萬(wàn)字左右，當(dāng)所有人都在研究耐磨材料的時(shí)候，有個(gè)叫田騰山郎的日本人，開(kāi)發(fā)了一款產(chǎn)品，就是讓筆芯的油墨在2萬(wàn)字之前用完。這與現(xiàn)在的手機(jī)電池的研發(fā)思路有相似之處。
智能手機(jī)，已不再是當(dāng)年“用到壞”傳統(tǒng)手機(jī)，而是像電腦一樣，用一段之后，就需要更新升級(jí)。因此可能還沒(méi)到電池出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，手機(jī)已經(jīng)淘汰了。雖然我個(gè)人認(rèn)為，提高電池電壓平臺(tái)，實(shí)際上是一個(gè)比較冒險(xiǎn)的方式，對(duì)電池的穩(wěn)定性和壽命，都有著潛在的影響。但是目前看，適當(dāng)?shù)奶岣咭稽c(diǎn)電池的工作電壓，起碼市場(chǎng)對(duì)這種做法還是接受的。
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