隨著各大廠商的秋季發(fā)布會結(jié)束，一大波智能電子產(chǎn)品發(fā)布，小米MIX3、華為mate20、蘋果的iPhoneXS、XR以及脫胎換骨的新一代iPadpro……可以發(fā)現(xiàn)，這些產(chǎn)品做的越來越智能，性能爆表，但背后的續(xù)航能力越來越令人擔(dān)憂。此前，OFweek鋰電網(wǎng)曾做過相關(guān)報道《MIX3故宮發(fā)布！電池續(xù)航能力有提升嗎？》、《蘋果新iPadPro脫胎換骨，但這點讓人失望》，今天一起來看下其背后的隱患該有何解決方法。

自從1991年SONY公司率先實現(xiàn)鋰離子電池商業(yè)化后，鋰離子電池應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴大，且性能不斷提升。

回顧鋰離子電池發(fā)展歷史，可以發(fā)現(xiàn)，過去一直是消費電子引領(lǐng)著動力電池發(fā)展，特斯拉最初采用的18650，就是過去常用在3C產(chǎn)品上的電池。而近年來，隨著全球綠色發(fā)展的呼聲愈發(fā)強烈，主流國家對燃油車下達了限售的時間表，推動了新能源汽車高速發(fā)展，而動力電池的研發(fā)與生產(chǎn)也被加速，10年不到的時間就出了全球出貨量第一的寧德時代這樣獨角獸，動力電池的風(fēng)頭蓋過了消費電子產(chǎn)品，而動力電池上的優(yōu)點未能嫁接到3C電池上。

有意思的是，在這個風(fēng)口上，國內(nèi)3C電池的巨頭欣旺達都考慮進軍動力電池領(lǐng)域。消費3C類電池一直是欣旺達實現(xiàn)營收增長的重要業(yè)務(wù)支撐。2017年，欣旺達手機用電池業(yè)務(wù)實現(xiàn)營收103．94億元，筆記本電腦電池業(yè)務(wù)營收實現(xiàn)同比增長179．75％，智能硬件業(yè)務(wù)全面開展。據(jù)了解，欣旺達于2017年9月開始籌建的年產(chǎn)6GWh動力鋰電池（含4GWh動力鋰電池電芯）生產(chǎn)線項目一期工程，已經(jīng)在近日正式投產(chǎn)，產(chǎn)品主打方型鋁殼電池，兼顧圓柱和軟包電池。欣旺達此前表示，隨著電芯產(chǎn)量的增加，產(chǎn)品工藝等還將根據(jù)客戶需求進一步優(yōu)化。目前欣旺達已經(jīng)可以生產(chǎn)210WH／kg高能量密度動力電芯，循環(huán)壽命可超2000次，其配套的十款乘用車也已順利進入新能源汽車公告目錄。

反觀手機、電腦等電子產(chǎn)品的電池性能提升，仿佛被遺忘。

造成這種現(xiàn)象的原因是電子產(chǎn)品的電池已經(jīng)滿足了人們?nèi)粘Ｊ褂靡罅藛?？顯然不是，長續(xù)航能力的手機和電腦無論對于商務(wù)人士、電子產(chǎn)品愛好者，還是日常使用的消費者來說都是很有必要的。

而隨著人工智能的浪潮興起，不管是消費電子還是電動車，這些終端產(chǎn)品都開始往智能化方向發(fā)展。各大廠商除了花巨資在芯片等高昂的元器件上絞盡腦汁地提高其智能化，還要重視而且要解決關(guān)鍵問題是終端產(chǎn)品的續(xù)航能力。

巨頭們是如何提升產(chǎn)品續(xù)航能力的？

一直以來，蘋果大部分產(chǎn)品線的電池續(xù)航能力廣受詬病，比如iPhone，applewatch，AirPods等，這些也并沒有引起蘋果公司的真正重視，只是在軟件功能上進行用電優(yōu)化，硬件上的功能并沒有更上。這種情況未來將得到改觀。

據(jù)外媒報道，在今年10月初，戴樂格半導(dǎo)體公司和蘋果達成6億美元的交易，包括電源管理技術(shù)專利授權(quán)、部分資產(chǎn)轉(zhuǎn)移以及300名研發(fā)工程師輸送給蘋果。戴樂格是是全球最大的電源管理芯片制造商，也是和蘋果穩(wěn)定合作多年的iPhone電源管理芯片供應(yīng)商。

蘋果公司將先支付3億美元現(xiàn)金購買Dialog半導(dǎo)體公司的一部分。此外，蘋果還承諾進一步投入3億美元作為后續(xù)三年蘋果采購Dialog產(chǎn)品的預(yù)付款，包括電源管理、充電電IC的開發(fā)和供應(yīng)。

除了蘋果以外，三星電子也在電池續(xù)航方面發(fā)力。近日，三星電子發(fā)布消息稱，石墨烯電池正式投入使用已為期不遠。相比鋰電池，石墨烯電池安全性大大提高，同時散熱性也會更好，不會因為溫度升高而出現(xiàn)傳統(tǒng)鋰電池那樣發(fā)熱、發(fā)燙、起火的問題，而且12分鐘就可以充滿3000mAh以上容量的電池，快充、安全性、電池容量等方面都一并解決。

去年45％。此外，值得注意的是，盡管充電速度更快，但石墨烯電池的劣化程度往往更低。

現(xiàn)在，經(jīng)過多年的發(fā)展，一位業(yè)內(nèi)人士聲稱，三星的石墨烯電池基本上已經(jīng)完成，甚至可能最早在明年進入商用設(shè)備。

一旦石墨烯電池的產(chǎn)量開始增加，其售價也可能比鋰離子電池解決方案更便宜，并且也將更加環(huán)保。最后，對于像三星來說，也許其最好的優(yōu)點是它們無法爆炸，這將避免出現(xiàn)GalaxyNote10很可能是首款搭載該電池的手機。

國內(nèi)企業(yè)方面，不得不提的就是華為了。作為2017全球企業(yè)研發(fā)投入排行榜中，前50名中國企業(yè)唯一上榜的華為，在研發(fā)投入上可謂相當(dāng)大手筆，連續(xù)五年研發(fā)費用超凈利潤且研發(fā)投入與凈利潤逐年增長，近來，華為也公布了他們自己的電池解決方案。

10月初，華為消費者業(yè)務(wù)集團向國家知識產(chǎn)權(quán)局申請了一項鋰電池的發(fā)明專利，描述了業(yè)內(nèi)首款專利鋰硅電池，有望大大提高快速充電能力，并確保安全。

鋰硅電池就是陽極由硅制造而成，比起傳統(tǒng)用石墨做陽極的電池，它可以存儲更多的電量。華為這項專利將實現(xiàn)相對現(xiàn)有鋰電池30％－40％電量提升。據(jù)悉，新電池表面覆蓋了3D氮摻雜碳涂層，這種涂層可以在相對較低的溫度下合成，具有較高的導(dǎo)電性，從而實現(xiàn)超高速充電。

電池續(xù)航能力的正確提高方式

據(jù)了解，目前消費電子類應(yīng)用的電芯體積能量密度達到了730W·h/L，正朝著750～800W·h/L發(fā)展，即質(zhì)量能量密度為250～300W·h/kg，循環(huán)性在500～1000次。動力電池質(zhì)量能量密度達到了240W·h/kg，體積能量密度達到了520～550W·h/L，將朝著600～700W·h/L發(fā)展，質(zhì)量能量密度朝著300W·h/kg發(fā)展，循環(huán)性達到2000次以上。

當(dāng)前電池的能量密度為何難以提高？其根本原因是電池背后的化學(xué)限制了電池的能量密度。電池的容量等于能量密度和電池體積的乘積，從公式中可以看出，在日常使用的電子電池體積不變甚至在減小的條件下，要提高電池續(xù)航能力增加電池容量，廠家也唯有從電池能量密度方面提高做文章。

各種能量載體的能量密度數(shù)據(jù)圖

從圖中可以看出，消費者日常使用的手機，平板等電子產(chǎn)品以及Tesla等新能源汽車使用的動力電池，都是能量密度在最左下角的鋰離子電池。也許會有人看完后覺得目前采用的鋰電池能量密度太低了，未來的電池技術(shù)大有可為。此外，從圖上很容易發(fā)現(xiàn)，最適合擔(dān)任能量載體的兩種元素分別是碳、氫和碳氫化合物（圖中的最右邊），實際上就是我們生活中常見的汽油、柴油、煤油、天然氣等燃料。目前汽車選擇這些高能量載體作為能量來源，已經(jīng)是自然中的較優(yōu)解了。鋰電池跟各種碳氫化合物相比，可以說是天生不足。但能源以及環(huán)保問題又對汽油、柴油、煤油、天然氣等燃料的直接使用形成了后天約束。

因此，這也解釋了為什么馬斯克一度強懟氫燃料電池，但豐田堅持認為新能源汽車發(fā)展到最后用的一定是燃料電池。豐田認為新能源產(chǎn)業(yè)的正確發(fā)展歷程應(yīng)當(dāng)是：混動－插電式混動－電動－燃料電池。

如果按照該發(fā)展歷程來看，目前處于插電式混動和電動發(fā)展的階段。從目前在可預(yù)期的時間內(nèi)，氫燃料電池的普及為時尚早。因此，下一代電池仍是以鋰為核心的電池。那么，未來的鋰電池會往哪個方向發(fā)展呢？

在寧德時代的電池專家看來，當(dāng)下電池技術(shù)正處于關(guān)鍵技術(shù)突破時期，2020年左右有望能研發(fā)出續(xù)航里程達到800~1000公里的非增程式電池，屆時純電動車有望獲得全面普及。不過也有部分專家觀點謹慎，認為至少要到2025年，部分電動車的價格才會比同級別燃油車便宜。

而在今年OFweek鋰電網(wǎng)舉辦的多場鋰電和新能源汽車的研討會上，不少研究者企業(yè)家以及投資機構(gòu)認為，相對于鋰硫、富鋰錳基電池以及石墨烯電池，全固態(tài)金屬鋰電池是最具潛力的替代現(xiàn)有高能量密度鋰離子電池的候選技術(shù)，其能量密度有望是現(xiàn)有鋰離子電池的2～5倍，循環(huán)性和服役壽命更長，倍率性能更高，并可能從本質(zhì)上解決現(xiàn)有液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池的安全性問題。

值得一提的是，在5月21日舉辦的“OFweek2018（第二屆）中國動力鋰電池技術(shù)及應(yīng)用研討會”上，美國麻省固體能源公司(SolidEnergy)的創(chuàng)始人兼CEO胡啟朝展示了其研發(fā)的能量密度可達500瓦時/千克的固態(tài)鋰金屬電池。他認為，從當(dāng)下鋰電池技術(shù)的發(fā)展趨勢，從路線發(fā)展圖來看，固態(tài)鋰金屬電池是追求能量密度的最優(yōu)方案。

SolidEnergy的固態(tài)鋰金屬電池向人們證明了，未來的電池續(xù)航可以做得更輕薄、而且續(xù)航時間更長。其應(yīng)用領(lǐng)域可覆蓋特種，消費級無人機，智能手機，可穿戴設(shè)備，甚至搭載在電動汽車上使用。

全固態(tài)鋰電池會是下一代電池能量密度的最優(yōu)方案嗎？從目前SolidEnergy的產(chǎn)品來看，的確是的，也許未來有更好的解決方案，但這需要一個集大眾所長，共同商討破解電池技術(shù)難題的平臺，經(jīng)過多年的耕耘和經(jīng)驗積累，OFweek鋰電網(wǎng)為鋰電行業(yè)人士量身打造了這個平臺。

好消息是，OFweek一年一度高級別的峰會即將來襲——由OFweek中國高科技行業(yè)門戶主辦、OFweek鋰電網(wǎng)承辦的“OFweek2018中國新能源產(chǎn)業(yè)大會-動力電池峰會”將于2018年11月13日在深圳舉辦。

本次峰會將匯聚超過500位來自正極、負極、隔膜、電解液、電芯、PACK、設(shè)備、整機廠等鋰電全產(chǎn)業(yè)鏈CEO，與學(xué)術(shù)界、研究所的專家一道，聚焦“動力電池市場發(fā)展及未來趨勢”、“動力電池技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用”兩大主題，從動力電池市場、發(fā)展、安全性研究、制造工藝及成本、技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)等多個角度進行深度探討，分享和交流國內(nèi)外最新研究成果及技術(shù)經(jīng)驗，旨在推進產(chǎn)業(yè)與技術(shù)的合作與發(fā)展。

此外，同期還將舉行“維科杯”中國鋰電行業(yè)年度評選，對鋰電行業(yè)年度優(yōu)秀企業(yè)進行表彰和頒獎！目前，入圍榜單已公布，具體可查看《OFweek2018鋰電行業(yè)年度評入圍名單出爐》。更多詳情咨詢及報名參會，點擊下方鏈接進入>>