下一次真正的電池技術突破我們要等多少年？

下一次真正的電池技術突破我們要等多少年?。即使是公認已經發展到了乙個頂點的智慧型手機，我們每年都還可以看到大量技術和設計上的變化，比如今年最成話題的oled螢幕、大屏佔比設計等等。

當然了，無論這些東西怎麼變，有一些不變我們好像都已經習慣了，那就是電池技術。效能不斷增強，解析度不斷提高，拍照越來越好看，但是續航那是肯定沒有太大突破的。

我們當然有辦法提高手機的續航時間，只要把電池做得更大就行了，但這只是最粗暴的辦法，手機畢竟就那麼大。幾乎所有的技術研究都可以靠砸錢和時間來解決，電池技術那麼重要，就不值得大廠們投入嗎?

解決方法聽起來簡單，但其實並非如此。投入大量金錢，雇用最好的科學家，擁有足夠的耐心，這都不是解決問題的關鍵。問題在於，打造乙個能量密度更高的電池，涉及到的將是乙個全新的科學領域。

對此倫敦帝國理工戴森工程學院的教授比利·吳解釋道，摩爾定律簡單來說，就是每隔幾年電晶體都會變得更小，讓晶元能夠容納更多，從而提高處理能力。

電池領域卻不是這樣。「在微處理器領域，一切都只為了把東西做得更小。但到了鋰離子電池這邊，如果你想提高能量密度，換句話說就是增加手機的續航時間，那你就必須要從根本上改變電池裡的材料。」

這當然不會是「那就換材料唄」那麼簡單，因為內部材料組成的平衡哪怕有一點不對都可能會導致嚴重的問題。

現在那麼多的事故，都在提醒我們一旦出事會有多麼嚴重。吳教授表示現有的鎳、鈷、錳組合在未來的幾年內可能會發生變化。因為鎳更活躍，它的比例會得到提高，從而增加電量。

當然了，只是這點變化仍需要幾年的測試保證一切穩定和安全。據說如果成功，續航能有10%至20%的提公升。然而人們等了那麼多年，等來的提公升和時間似乎並不相符。電池技術的真正突破，彷彿是人們在追逐乙個不可能的夢。

困難重重

用科學家的說法，電池技術可以說是一種「混沌的藝術」。它之所以發展得那麼慢，很大程度上是因為幾乎每一點微小的進步或改變，都需要經過大量的實驗和測試，以保證安全和穩定。即使是發現了對於提公升能量密度很有幫助的材料，你都不能保證它真的能用。

舉個例子，近來人們發現比起現在電池裡的石墨，矽膠似乎是一種更好的材料。它的能量密度是石墨的十倍，意味著如果現在我們的手機能撐一天，矽膠電池就能讓手機頂十天。問題就在於，這樣的電池就變成了乙個很危險的**物。

為什麼會這樣呢?當電池充放電的時候，石墨會膨脹和收縮大概10%的幅度。我們能對付10%，但矽膠在這上面能達到300%。不用多想都知道，這種電池該有多麼危險。

也正是因為這樣，電池技術研究的投入可以說是乙個看不到底的黑洞，因此世界上儘管有著許多科學家、企業和研究機構在堅持不懈地攻關，但看不到前景使得這些努力始終都是各自為戰，形成不了乙個業界範圍內的合作。

更重要的是，三星galaxynote7這一系列的事件震驚了整個業界，這也讓人們在研究時變得更加小心翼翼，更重視每一步的測試。業內人士透露說此前許多廠商都開始抱有僥倖心理，想要強行推進電池能量密度的增長。電池事件是乙個警醒，迫使所有人的節奏都慢了下來——當然了，注意安全肯定是一件好事。

我們能看到進步嗎?

那麼問題來了：既然突破的進度已經如此緩慢，我們到底什麼時候才能看到進步的到來?有趣的是，答案是很久以後，但好像也不是那麼久。

「要開發一種新的化學過程大概需要10年的時間，1億英鎊的投入，所以它在經濟規模上和微處理器領域比不了。」吳教授說。

而且，10年時間不過是第一階段。接下來還要再花10年，不斷地測試和改進，讓新技術足夠安全和穩定，否則就不能把它應用在商業化上。最簡單的例子，鋰離子電池的相關研究成果於2023年首次發表在牛津大學。一直到上世紀九十年代之後，索尼才首次將這個技術商業化。

「我們已經有了另一種化學方案，但它要到來還需要一點時間。人們一直在談論硫磺或矽膠作為電池的新材料。另外現在有一種被稱為鋰空氣電池的可能會是最終的解決方案。然而在它盡善盡美之前需要乙個甚至兩個10年以上的時間。」吳教授說。

10年甚至20年的時間對每乙個人來說都久得可怕，但是在聽到了之前那些令人絕望的狀況之後，好像也就沒那麼長。更重要的是，廠商們另闢蹊徑，零零碎碎的進步和優化肯定還會是有的。

儘管電池技術短時間內沒法突破，但畢竟其他的技術不能不進步。隨著手機效能繼續增強，解析度甚至還要上到4k級別，這些都對能耗優化提出了苛刻的要求。

對此，10奈米工藝甚至7奈米工藝都已經上了日程。oled螢幕可以有效減少能耗。各種軟體層面上的優化也都成為了必修課。

下一次真正的電池技術突破 我們要等多少年？