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电池技术瓶颈的前方:进化边界?无奈限制?

导读: 在平常人看来,科技发展的整体进步似乎没有被投射到电池技术上,无数电池工业的物理学家、化学家和工程师的努力根本无法被普通消费者所感受到。挡在电池技术追随整体科技高速发展面前的,究竟是什么?是物理法则赋予的进化边界,还是现实成本带来的无奈限制?

  今天的主角,是我们每个人数字生活中不可或缺的朋友:电池。因为一篇华尔街日报关于Google 正在秘密进行下一代电池技术研究的报道,电池成为了近日最热门的话题。

  毫无疑问,数字生活离不开各种移动电子设备,电子设备的正常运转则离不开电池的存在。然而,和处理器、显卡、通讯模块、内存、指纹识别甚至虹膜识别等相关技术日新月异的发展速度相比起来,电池技术发展的脚步却出奇的慢:

  9 年前,苹果推出第一代 iPhone,运存 128MB,电池容量 1400mAh;9 年后苹果推出了身材远比 iPhone 袖珍的多的 Apple Watch,运存提高了足足 3 倍,电池容量却并没有同比改善,反而小了很多:不到 500mAh。电池技术好像被遗忘了一样。人们的手机运行速度越来越快,存储空间越来越大,但依然需要一天一充;那些使用时间超过 1、2 年的手机的续航则完全无法让人接受。

电池技术瓶颈的前方:进化边界?无奈限制?

  在平常人看来,科技发展的整体进步似乎没有被投射到电池技术上,无数电池工业的物理学家、化学家和工程师的努力根本无法被普通消费者所感受到。挡在电池技术追随整体科技高速发展面前的,究竟是什么?是物理法则赋予的进化边界,还是现实成本带来的无奈限制?

  1. 模式问题:我们根本不理解电池技术究竟该怎样发展,何谈快速发展?

  150 年前铅酸电池被普兰特发明出来,然而一百多年之后人们对于这种电池的电化学原理、工作模式仍没有百分之百地了解清楚;即便现在的锂离子电池技术已经非常先进,但其充放电效率问题仍然存在很大的改进空间——人们对于化学的理解、对于电池工作的原理并没有完全了解,更别提未来新形态的电池了。

  2. 还是有进步的

  上面提到,现在人们常用的电池充放电效率仍有提升空间。而物理学家、化学家和工程师并非没有努力——如果要给一个数字的话,电池技术改进的速率大概是每年 5%。同样大小的一块电池,明年的放电量能比今年提高个百分之几,或者充电速度能加快百分之几……这些改进并不容易被人察觉,但积累个三五年的时间区别就比较大了。

  3. 成本

  这世界上不是没有已经被发明出来的高科技电池,因为价格太贵,绝大部分消费者无法接受它们的价格。智能手机里什么元件最贵?处理器、闪存还是屏幕,其实电池的成本也很高。消费电子产品的市场里,消费者对于价格的敏感程度远高于对于技术的敏感程度。你是要一台买得起的手机,还是要一台价格足够让你倾家荡产然后能用一个星期的手机?(当然,除了李阳老师的疯狂手机……)

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