相信不少人在外游玩或者購(gòu)物時(shí)，都遇到過(guò)手機(jī)電量不足、又無(wú)法找到地方充電的尷尬情景。
隨著5G通信時(shí)代的到來(lái)，新一代消費(fèi)電子產(chǎn)品迅猛發(fā)展，在高速率、大容量、低延時(shí)的通信技術(shù)革新背后，關(guān)于設(shè)備載電量的需求也將越來(lái)越高。
那么，面對(duì)當(dāng)下不斷升高的設(shè)備載電需求，適用于消費(fèi)類電子設(shè)備的鋰電技術(shù)有哪些新的研究進(jìn)展？未來(lái)電池技術(shù)的革新方向又會(huì)朝哪里走去？
鋰離子電池
5G時(shí)代，萬(wàn)物互聯(lián)離不開(kāi)強(qiáng)勁電量
5G時(shí)代的到來(lái)，絕不僅僅是網(wǎng)速的改變這么簡(jiǎn)單，背后離不開(kāi)一系列的動(dòng)力支撐體系。我國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)動(dòng)力鋰電池應(yīng)用分會(huì)研究部主任周波認(rèn)為，假如說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)讓人與物之間的連接結(jié)合得更緊密，那么5G時(shí)代的到來(lái)，不僅提高了這種連接的速度，更是讓物與物之間可以做出基礎(chǔ)的配合。
周波認(rèn)為，萬(wàn)物互聯(lián)的5G時(shí)代無(wú)疑將會(huì)帶動(dòng)各類移動(dòng)裝置對(duì)硬體效能的需求，包括手機(jī)、可穿戴類電子產(chǎn)品、物聯(lián)網(wǎng)裝置、無(wú)人機(jī)，等等。在此背景下，電池的續(xù)航能力能否支撐住5G帶來(lái)的高速運(yùn)算需求，將會(huì)是一個(gè)值得關(guān)注的重要課題。
產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，新一代電池技術(shù)落地尚未成熟
隨著5G時(shí)代的到來(lái)，消費(fèi)電子產(chǎn)品不斷推陳出新，人們對(duì)電池容量的需求也在直線升高，要電池產(chǎn)品具有更大的靈活性、更長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間、更低的成本和更高的安全性。消費(fèi)電子設(shè)備本身的特性也對(duì)新一代電池技術(shù)提出了更為苛刻的要求，體積不斷小型化和電池容量之間的矛盾，充放電速度與充放電次數(shù)之間的矛盾，等等都是亟待解決的問(wèn)題。
我們說(shuō)新一代電池技術(shù)，重要是指以金屬鋰為代表的負(fù)極電池。包括鋰硫電池、鋰空電池等都是下一代電池研究方向，盡管金屬鋰能量密度會(huì)很高，但仍然存在充放電過(guò)程中枝晶生成引起安全隱患及充放電庫(kù)侖效率低的問(wèn)題，尤其是鋰空電池技術(shù)目前來(lái)看還是非常遙遠(yuǎn)的事情，鋰硫電池技術(shù)也不成熟。因此新一代電池技術(shù)在十年之內(nèi)商業(yè)化落地不太可能。
此外，隨著可穿戴設(shè)備為代表的的新型消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)不斷新增，對(duì)消費(fèi)鋰離子電池的需求也在進(jìn)一步新增，而可穿戴設(shè)備通常使用的是固態(tài)鋰離子電池的薄膜電池技術(shù)，薄膜電池在技術(shù)、工藝上基本上比較成熟，如銀行卡、VR、手環(huán)等可穿戴設(shè)備等。根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，僅VR行業(yè)對(duì)鋰離子電池需求規(guī)模到2020年預(yù)計(jì)將超過(guò)550億元。
變革前夜，快充技術(shù)與共享充電寶的空間
談及消費(fèi)類鋰離子電池的未來(lái)，行業(yè)專家認(rèn)為有兩大發(fā)展趨勢(shì)：一是技術(shù)創(chuàng)新，如加大對(duì)正負(fù)極材料的替代研究，滿足消費(fèi)類用戶對(duì)電池體積與容量的雙重要求；二是安全性能，關(guān)于大容量、高密度的電池新技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向商用市場(chǎng)時(shí)需保持更加審慎的態(tài)度。
目前，市面上為了滿足用戶對(duì)續(xù)航指標(biāo)的需求，當(dāng)下眾消費(fèi)類電子商家本身也在嘗試從多方面來(lái)提升電池的使用體驗(yàn)，比如手機(jī)領(lǐng)域知名的快充技術(shù)，我國(guó)的華為、OPPO、Vivo在這一領(lǐng)域都有著出色的表現(xiàn)。
傳統(tǒng)鋰離子電池與快充技術(shù)的結(jié)合，雖然不是最新的技術(shù)，但它卻是容易實(shí)現(xiàn)的一種電池搭配。盡管快充技術(shù)作為電池技術(shù)全面革命到來(lái)之前的一項(xiàng)替代方案，但其本身也有一些無(wú)法避免的劣勢(shì)電池正極結(jié)構(gòu)其實(shí)是很脆弱的結(jié)構(gòu)，大電流充放電會(huì)造成顆粒破碎，破碎后表面積增大、電解液覆蓋不足，就會(huì)導(dǎo)致電池容量縮小、壽命減短。
雖然具有革命性的新一代電池技術(shù)在十年之內(nèi)商業(yè)化落地不太可能，但隨著5G時(shí)代的到來(lái)，高清影音通話、大功率的物聯(lián)應(yīng)用等必將給手機(jī)等消費(fèi)電子新增難以想象的壓力。在電池技術(shù)亟需系統(tǒng)性變革的前夜，除了剛剛提到的快充技術(shù)，國(guó)內(nèi)創(chuàng)投市場(chǎng)目前選擇用共享充電寶的模式來(lái)解決用戶的手機(jī)電量續(xù)航問(wèn)題也不失為一項(xiàng)有益的嘗試。