鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1082次 | 2018年12月29日
電池的技術(shù)突破就那么難?
我們總是想要更輕薄、更長(zhǎng)續(xù)航、更強(qiáng)性能的移動(dòng)便攜設(shè)備,但目前不管是手機(jī)、可穿戴設(shè)備,還是筆記本電腦、甚至是特斯拉的Model系列,都受限于電池的發(fā)展而難以在產(chǎn)品形態(tài)、使用場(chǎng)景上創(chuàng)新。
續(xù)航第一次成為MacBookPro的短板
最近蘋(píng)果的2016版MacBookPro又出了“大事情”:美國(guó)的《消費(fèi)者報(bào)告》(ConsumerReports)給了MacBookPro一個(gè)“差評(píng)”——不推薦購(gòu)買,這可是蘋(píng)果有史以來(lái)的第一款被其評(píng)為“不推薦”的Macbook。一般消費(fèi)者的吐槽庫(kù)克能無(wú)視,可是這個(gè)差評(píng)卻不能——《消費(fèi)者報(bào)告》自1936年就開(kāi)始做獨(dú)立評(píng)測(cè),從不接廣告,在消費(fèi)者市場(chǎng)的影響力不容忽視。
《消費(fèi)者報(bào)告》第一次“不推薦”MacBook
而《消費(fèi)者報(bào)告》給出不推薦的原因是MacBookPro的續(xù)航不穩(wěn)定,他們測(cè)試了多款機(jī)型,續(xù)航最短不到4小時(shí)、最長(zhǎng)18.5個(gè)小時(shí)。蘋(píng)果一開(kāi)始說(shuō)這是因?yàn)闇y(cè)試方法不同,實(shí)驗(yàn)室里沒(méi)有問(wèn)題(意思是“我們的產(chǎn)品沒(méi)問(wèn)題,您得換個(gè)姿勢(shì)使用”),但現(xiàn)在態(tài)度有變化了,已經(jīng)跟《消費(fèi)者報(bào)告》合作找原因了。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
巧婦難為無(wú)米之炊,電池難在沒(méi)料可用
處理器的升級(jí)是采用摩爾定律tic-toc的方式,大約每18個(gè)月晶體管的數(shù)量就會(huì)翻一倍,英特爾就是tic采用新制程、toc再優(yōu)化。也可以說(shuō)是英特爾決定了市面上大多數(shù)筆記本的發(fā)售時(shí)間/制作時(shí)間。然而在電池上,卻無(wú)法采用這樣穩(wěn)定的升級(jí)策略。
手機(jī)電池不夠用,充電寶已經(jīng)成了很多人的必需品
電池研究是一門(mén)綜合學(xué)科,需要將材料學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué),電化學(xué),固體物理,工程技術(shù)以及各種表征分析手段甚至理論計(jì)算結(jié)合在一起,通過(guò)大團(tuán)隊(duì)的努力和合作才能完成。而且電池對(duì)材料的要求也極為苛刻:能量密度高、性能穩(wěn)定、安全可靠、使用壽命長(zhǎng)、充電速度快、便宜、環(huán)?!隼碚撃M的已經(jīng)把元素周期表和晶體數(shù)據(jù)庫(kù)翻了不知道多少遍了,所有能合成出來(lái)的和幾乎合成不出來(lái)(不穩(wěn)定)的各種潛在目標(biāo)列在一起研究個(gè)遍,依然有這樣那樣的問(wèn)題。用上述的諸多要求刪選之后,甚至還遠(yuǎn)不如鋰呢。
除此之外,還得找個(gè)正確的方向,不然多年的投入就白費(fèi)了。之前IBM就被“忽悠”了,砸了一堆錢在鋰空氣電池項(xiàng)目上(鋰空氣電池是一種用鋰作陽(yáng)極,以空氣中的氧氣作為陰極反應(yīng)物的電池。理論上美好,但是鋰會(huì)和空氣中的其他成分發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致不可逆的諸多副反應(yīng)),2013年整個(gè)項(xiàng)目砍掉作廢。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
性能和續(xù)航的相互制約,可能一直無(wú)解
在前智能機(jī)時(shí)代(因?yàn)槟莻€(gè)時(shí)候的所謂“智能機(jī)”并不夠智能,在交互上和系統(tǒng)上也于今天不同,但卻依然有別于功能機(jī)),我們的手機(jī)可以續(xù)航很久,制約手機(jī)發(fā)展的比起電池、更關(guān)鍵的是性能。沒(méi)有性能支撐,手機(jī)無(wú)法擁有更多的功能,更無(wú)法像電腦一樣反應(yīng)迅速、完成多任務(wù)操作。而現(xiàn)在手機(jī)的性能已經(jīng)強(qiáng)大太多,我們可以用它完成很多事情,3D渲染的游戲、剪輯4K視頻都不在話下,甚至出現(xiàn)了能當(dāng)PC用的手機(jī)——Lumia950XL能用擴(kuò)展塢連接顯示屏,像操作電腦一樣操作手機(jī)。
NewMacBook的一大半內(nèi)部空間都給了電池
而性能和功耗總是難以協(xié)調(diào)的,跟人一樣,干得多吃得多,可裝糧食(電量)的口袋就那么點(diǎn)兒。在電池技術(shù)無(wú)法突破的情況下,廠商們?yōu)榱藨?yīng)對(duì),采用了三種方式:一是降低功耗,如增加弱處理器/協(xié)處理器或者優(yōu)化系統(tǒng)軟件,以便在進(jìn)行簡(jiǎn)單操作時(shí)可以做到低功耗;二是提高電池的充電速度,即便電池不夠用也能快速充好,緩解電量不夠帶來(lái)的壓力;三是盡可能利用每一寸空間增大電池體積(容量),比如疊加電池以適應(yīng)不規(guī)則的空間,即采用梯形電池(如LG的G2、蘋(píng)果的MacBook)。但即便做了這么多努力,續(xù)航也還是難以讓人滿意。
LGG2采用了階梯電池
電池技術(shù)的緩慢發(fā)展限制了移動(dòng)設(shè)備在使用場(chǎng)景和交互應(yīng)用上的創(chuàng)新,不然為什么之前大熱的可穿戴設(shè)備在今年都“熄了火“、不是倒閉就是要被收購(gòu)?還不是因?yàn)榇蠹叶疾幌虢o一個(gè)非必須、又沒(méi)什么大用處的玩意兒每天充電。也許有當(dāng)電池能支撐起這些便攜設(shè)備的多方位數(shù)據(jù)獲取和即時(shí)反饋操作時(shí),真正“智能”的便攜設(shè)備才會(huì)改變我們的生活方式。