要想電池續(xù)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步如此之快，但電池技術(shù)卻一直“拖后腿”。續(xù)航都超不過一天，成為一大痛點。有些人甚至認為手機續(xù)航差是軟件開發(fā)者的問題，因為他們的應(yīng)用中含有大量無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?nèi)詫ξ磥響延秀裤剑喝藗兓孟胫?，總有一天手機電池續(xù)航能超過一天吧！

　　下面我們將介紹一些當下以及未來的前沿電池/充電技術(shù)，當中也不乏有早就誕生、性能先進，但因為成本和安全性的考量未能大批量生產(chǎn)并進入千家萬戶的技術(shù)。

　　固態(tài)電池

　　大多數(shù)人都聽說過固態(tài)硬盤，基本上可能沒聽說過固態(tài)電池吧？其實固態(tài)電池很好理解，因為現(xiàn)有的絕大多數(shù)電池都是液態(tài)電池，電解質(zhì)為液態(tài)。

　　密西根大學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，能量密度號稱達到了每升容量 1100 瓦時，大約比現(xiàn)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(xiàn)有的鋰電池電解液化學成分當中，不僅能將其能量密度提升數(shù)倍，還可以延長使用壽命。一家名為 Sion Power 的公司過去獲得了美國政府以及世界上最大的化學工業(yè)集團巴斯夫（BASF）的投資，該公司生產(chǎn)的鋰硫磺電池號稱可以達到每升容量 2600 瓦時的能量密度——很遺憾，鋰硫磺電池技術(shù)和大多數(shù)其他高科技電池一樣，想要以適宜市場的成本量產(chǎn)，還需要時日。

　　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反應(yīng)，發(fā)生在氫燃料和氧化劑中間，而不采用燃燒的方式，直接將化學能轉(zhuǎn)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，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。雖然燃料電池聽上去感覺沒那么安全，但看起來蘋果未來沒準會考慮將其放在自己的手機、電腦等計算設(shè)備當中，他們 2010 年曾經(jīng)提交過一項燃料電池專利。

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

　　看了這么多暫時用不上的電池技術(shù)，想必大家的心情一定是這樣的：用不了的你跟我說有什么用？別著急，接下來這幾種技術(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(xiàn)在日趨成熟，鋰離子電池技術(shù)已經(jīng)度過了快 50 年的時間——你沒有看錯，從制備到大規(guī)模生產(chǎn)就跨越了 20 年的時間。50 歲的高齡，對于鋰離子電池來說可不算老。因為其他前沿的電池技術(shù)因為種種原因還無法大量生產(chǎn)和使用，鋰離子電池在未來相當長的一段時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看，鋰離子電池仍有非常大的改進空間。

　　特斯拉的電動車就采用的是自家的鋰離子電池，如果你拆解過或者看過別人拆解特斯拉的電池，會發(fā)現(xiàn)里面就是由一個個像五號電池一樣的電芯組成的。為了供應(yīng)自家電動車，特斯拉在內(nèi)華達州建造了一座超級電池工廠（Gigafactory），造價高達 50 億美元。因為高技術(shù)工具投入量巨大，生產(chǎn)規(guī)模龐大，這座超級工廠的生產(chǎn)成本比普通的鋰離子電池制造廠要低 30% 左右——很明顯，其他電池廠商的改進空間還是很大的。

　　快充技術(shù)

　　其實電池技術(shù)的進步有很多個可努力的方向，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……沒錯，如果別的都很難搞定，至少我們可以讓充電速度快一點。簡單來說，同樣電流電壓高一倍，或者同樣電壓電流高一倍，充滿一塊手機電池的時間就會減少一些；當然，快充技術(shù)并沒這么簡單，它需要手機的芯片、主板以及電池等多個元件的配合，但如果你看一下你手頭支持快充技術(shù)的充電器，會發(fā)現(xiàn)上面的標定電壓電流基本就是上面提到的樣子，一般會有兩到三種不同的電壓電流組合，從而實現(xiàn)在電池低電量時高壓/高電流快充，快到滿的時候減慢充電速率。

　　現(xiàn)在，高通、三星等知名移動技術(shù)廠商都有自家的快充技術(shù)，而由于這兩家的移動芯片的市場份額，快充技術(shù)基本已經(jīng)成為市場銷售手機的標配。2015 年打算買手機？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。

　　無線充電/遠距離/定向無線充電

　　跟快充技術(shù)相比，無線充電技術(shù)更常見了。通過一個線圈接收一定功率的電波，將其轉(zhuǎn)化為電流輸入電池，各大智能手機廠商的旗艦手機大多已經(jīng)支持或者可以通過更換配件來支持無線充電。然而，和無線充電相比還有更激進的做法，微軟亞洲研究院的一個團隊研究的方向就是超遠距離的無線充電。場景：當用戶攜帶手機進入充電范圍內(nèi)，識別器將會識別該設(shè)備，然后發(fā)射一道聚焦的可見光波，讓支持無線充電的手機接收到并開始充電。為了保證安全，手機和充電設(shè)備之間通過發(fā)出不同顏色光的 LED 進行溝通，并且在有障礙物擋住的時候（比如有人穿過光波）就會立刻停止發(fā)光。

　　除了這種聽上去更高科技的定向無線充電之外，更簡單的方法就是更輕薄同時功率更高的無線充電板，未來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(shè)備進入充電范圍內(nèi)將可以自動開始充電。

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