SAVVY:更好的电池

我们大多数人的共同点就是智能手机已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。我们用它来做很多事情,不仅仅是沟通,还可以播放音乐,拍照,获取行车路线,玩游戏,阅读文章,观看视频剪辑等等

我们大多数人的共同点就是“移动电源”,这有助于我们在旅途中给手机充电。今天的智能手机如此耗电,几乎没有一天需要充电。我的手机在下午晚些时候通常会耗尽电力,除了发短信,查看电子邮件和阅读文章,我甚至不会使用它。

这是现代生活的现实。当然,这并不总是这样。我在1996年拿到了第一部手机,当然不是智能手机,而是一部“哑巴手机”。所有这一切都是打电话和发送短信。电池持续了一个星期没有充电。

那么为什么智能手机电池会这么快消失?这不是因为电池越来越差这就是说,电话已经取得了巨大的技术突破,而电池只能做出微小的,递增的电量。

很难想象它,但你手中拿着的今天的智能手机比美国宇航局的阿波罗月球登陆艇上的电脑强大数千倍。所有这一切都是因为摩尔定律,即晶体管的处理能力将每18个月翻一番

不幸的是,电池没有摩尔定律,每过一年,智能手机的进步似乎就落后了。在2007年中期用于为第一代iPhone供电的技术基本上仍然是当今智能手机中使用的技术:锂离子电池。

事实上,自1991年索尼首次将其商品化以来,锂离子电池并没有发生重大变化。多年来,电池制造商已经调整了锂离子电极的化学组成或电解质,但是这种努力所带来的改进是小的和增量的

改进电池技术

为了在电池技术方面取得突破,例如,可以允许智能手机持续使用一个星期,而不需要充电,就需要新的化学物质,甚至是一个新的外形因素,这与今天的锂电池版本

许多大学和初创企业正在研究新的电池技术。美国能源部甚至有一个先进的替代能源研究计划,称为ARPA-E,资助超过75个储能研究项目。所以有很多的研究正在进行。

但是,三星,三星,LG,松下等三大电池生产商对新技术并不感兴趣,因为他们正在逐步改进现有的锂离子电池

即使是像特斯拉的伊隆·马斯克(Elon Musk)一样具有前瞻性思维和冒险精神的人,也正致力于改善锂离子电动汽车。特斯拉正在花费大约50亿美元(200亿令吉)在内华达州建立一个大规模的锂离子电池工厂

多年来,锂离子电池的容量持续增长,但速度非常缓慢,每年约为5%。只要它继续发展下去,大公司就不会有新的,未经证实的技术。但是,在某些时候,由于锂离子只能调整得太多,因此需要彻底改变。会有一段时间不能再进一步改进了。

因为智能手机每过一年都会继续增长,所以没有什么能够再造电池的。除非持续使用电池,否则可穿戴设备行业将无法起飞。谁需要每隔几小时就需要充电的智能手表或智能眼镜?这些设备必须能够在两次收费之间持续至少一周才能在商业上可行。

大家都同意电动车是未来。他们运行平稳,非常安静。它们也是环保的,因为它们不会燃烧汽油,因此不会排放二氧化碳。有什么不喜欢电动汽车?只有两件事:价格和电池容量。

电动汽车比同样容量的传统汽车贵,主要是因为锂离子电池如此昂贵。另外,充满电的电动汽车还不能像传统汽车那样充满汽油。除非设计出更便宜,更持久的电池,否则电动车行业将无法大举起飞。

下一代电池

鉴于未来很多重要产品都需要价格低廉且寿命更长的电池,几乎可以肯定的是,一项新技术最终将取代锂离子电池。但是在这之前就会有一段很长的孕期

在我们的手机,笔记本电脑,汽车和其他电子设备市场推出新型电池之前,需要经过多年的测试和法律审批。如爆炸的三星Galaxy Note 7惨败所看到的,电池可能是危险的。监管机构将在进入市场之前严格测试。

在全新的电池技术出现之前需要多长时间?很难说现在没有即将来临的突破。如前所述,大型电池制造商仍然专注于调整锂离子电池技术,而不是寻找替代品。

20世纪90年代初期锂离子电池的出现,促成了智能手机等便携式电子设备的出现,真正改变了我们的世界。它已经达到了它的目的,现在有更好的东西需要在这么多的行业中继续前进。

当下一代电池 – 更便宜,寿命更长 – 持续一天终于到来时,它将改变我们沟通,工作,旅行和娱乐的方式。事情发生之前可能需要10年或更长的时间。但是一旦这样做,毫不夸张地说,这将是我们这个时代最具变革性的技术变革之一。


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