[轉載]為何電池續航始終沒有大改進

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電腦性能越來越高，手機做的越來越薄，螢幕顯示愈發清晰細膩，觸控技術日漸爐火純青。智能時代下移動終端變的更加便捷和聰慧，小到3D Touch按壓操作，大到遍地WIFI無線互聯……但這一切都是在電力保障的基礎上才能唾手可得，沒有了電量打底都會是空中樓閣。

iPhone已經推出到了第六大代，特斯拉已經帶動了電動汽車的流行，但它們使用的電池依舊是24年前的產物，時至今日用戶在享受著大量移動智慧產品的科技感時，也深深暗歎電池續航始終沒有太多長進的無力感。

相比各個領域各種技術都大幅演進優化的同時，近幾年改變幾近停滯的電池技術到底怎麼了？

1991年索尼推出首個商用鋰電池，鋰電池沿用至今並稱為主流的電子設備電池技術。一般來說鋰電池構成物質中有磷酸鐵、錳、石墨、鈦酸鹽等其他金屬和非金屬材料，但要靠著 “鋰離子” 這個元素在正、負極中的嵌入與脫出，才可實現電能與化學能的相互轉化，最終完成充放電過程。正是因為鋰離子是最輕的鹼金屬元素，擁有著更小、更輕、能量密度更高的特性，所以它才可以在短短15年間更替掉早期的鎳電池。

引用科技日報的說法：“由於目前負極材料比容量接近正極材料比容量一倍，因此研製更高比容量的正極材料是鋰離子電池提高能量密度的瓶頸因素。雖然鋰離子電池在能量密度、高低溫特性、倍率性能等許多性能指標上，已經遠遠高於鉛酸電池、鎳氫電池等傳統二次電池，但是其能量密度和迴圈壽命等性能的提高速度卻還是難以滿足快速增長的消費類電子產品、電動汽車、電網儲能等新興產業發展的需求”。

上面一段話正好能夠解釋為什麼鋰電池提升效果不夠明顯的原因，根本上不是毫無作為，而是對現有鋰子電池性能的利用率已經接近人類極限。不恰當來說就像是汽車當中的百米加速一樣，從10秒縮減到4秒很輕鬆，但把4秒再往短了壓，幾乎每少0.1秒都是一個巨大的進步。

所以鋰電池技術演進也是如此，從原先問世時的10%向90%提升是很容易的事，但想要從90%向100%去 “壓榨” 的話就會變得十分困難。如同一塊體積有限的海綿，只能吸收掉最大極限的水分，在飽滿的情況下想要再多吸收就超過了它本身的物理容積。

所以，想要提升鋰電池續航能力的本質方法只有兩種，要麼增大電池體積以擴充電量，要麼在有限的體積內增加密度來獲得長能效。

但在目前多數移動智慧產品纖薄化輕量化的趨勢下，擴大電池體積並非易事，而增加電池能量密度儼然已讓專業人員費勁腦汁。更何況，電池作為供電方還要被更多元件蠶食，高主頻大螢幕精細解析度大量第三方軟體都是耗電大戶，系統優化運行相容的好壞一樣對能耗有影響。也就是說想要解決續航短板並不是單單靠加大電池本身才能治本，這樣的話只會是個無底洞，永遠都不存在定額需求定被滿足的說法。

而且相對用戶而言，廠商更加希望也更為急迫能夠得到超強續航的解決途徑，畢竟這是一個人無我有的巨大吸金賣點。誰都知道續航是軟肋，各家也都在這方面花費功夫，但無奈效果並不理想。

至於徹底拋棄現有技術選用其他新興材料或元素來打造新型電池，倒不失為一個辦法。不過以當下的研究成果來看，一些體現在報告刊物當中的新技術電池在工程化、商用化過程中會遇到不少無法預知的問題，想要成功應用還存在很多的困難。

儘管如此大家也不必過於悲觀，時間車輪下的碾壓下任何問題都不再是問題，如同現在多數眼鏡當中採用更輕且通透率接近玻璃的樹脂一樣，未來有一天更新更強的材料也會替代目前運用效率已是瓶頸的鋰電池。

人類作為高級動物總會擁有背道而馳另闢蹊徑的思考，在鋰電池提升無力的情況下，一些別樣方式的出現有效解決了用戶對續航的需求。

太陽能充電、移動電源配件什麼的就不用多說了，相對比這些老生常談的東西，快速充電就是近年湧現出來的一種解決途徑。既然電池體積受限密度又不能再增加，那就縮短充電時間，通過這種逆向的方式來達到相對延長電量的結果，雖然很討巧但確實也有效。至於未來還會出現哪些另外的方法，則是需要依靠每個人集思廣益的一個大課題。