电池瓶颈，突破在即？

2015年04月28日  来源： 科技日报 

    电池！电池！在处理器速度越来越快、内存容量越来越大、屏幕分辨率越来越高的今天，电池技术似乎还在上个世纪原地踏步。

    这个“拖后腿的队友”不但拉低了整个系统的性能和想象空间，还让其他元件被迫为其作出妥协……无论是一线的开发人员还是终端的消费者，对“龟速”的电池技术的忍耐已经到了忍无可忍的地步。

    日前，“忍不住”了的谷歌、苹果、特斯拉等科技巨头纷纷传出加入新型电池技术研发队伍的消息。有专家称，在这一热潮推动下，电池技术瓶颈的突破或许就在不远处。

    谷歌：专人专项攻难关

    欲领时代潮流

    美国《华尔街日报》日前援引消息灵通人士的消息指出，谷歌内部有一个专门团队，正在致力于一种新型电池技术的开发，该技术可用在手机、平板电脑甚至电动汽车上。据悉，该团队隶属于神秘的谷歌研发实验室Google X，由苹果公司前电池专家拉梅什·巴德瓦杰博士负责，目前仅有4名成员。

    事实上，该项目早在2012年年底就已启动，当时主要工作是测试在谷歌设备中使用的由其它公司开发的电池。大约一年后，该团队开始考虑自主开发电池技术。目前他们除致力于改善现有电池技术外，还在研发更为先进的固态薄膜电池。

    与锂离子电池不同，固态薄膜电池使用能量密度更高的固体作为填充材料，这不但提高了电池的安全性能，还让新电池强度更高、体积更小，因此更适合移动设备和可穿戴设备的使用。在一些特殊使用场景下，将其植入人体也不会有任何问题。近年来，谷歌相继介入交通运输、医疗健康、通信、机器人和可穿戴设备等多个领域，对电池的性能提出了更高的要求。

    该消息人士还透露，除巴德瓦杰的电池研发团队外，谷歌还有其他的团队在与知名电池技术厂商AllCell科技合作，计划开发出适应能力更强、容量更大的电池。来自网上的一段视频显示，谷歌在其用热气球为偏远地区提供互联网连接的Project Loon项目中，就采用了其中的一项技术，他们设计了一种能够在零摄氏度环境下工作的电池，为悬浮在地球平流层中的热气球提供电力。

    苹果：招兵买马挖墙脚

    无所不用其极

    谷歌并不是唯一一个正在关注电池技术的科技巨头。上月，苹果公司开始大张旗鼓地招募专家，试图进一步提高其手机、平板、笔记本电脑的电池续航时间和用户体验。

    关注苹果公司动态的科技网站AppleInsider最近发现，过去的一个月，苹果公司在官网发布的招聘信息中，与电池技术有关的就多达9个，其中绝大多数都与iOS移动设备相关。这些岗位包括电池软件工程师、电源分析工程师、电源系统软件工程师、固件开发经理、电池封装技术经理等。“能够发现新的解决方案，提高电池续航能力，保证设备优秀的用户体验”是苹果在这次招聘中最看重的素质。

    为了争夺业内最好的电池技术专家，苹果也是蛮拼的，挖墙脚、打官司都在所不惜。据国外媒体报道，今年2月美国电池制造商A123系统公司起诉苹果公司，指控后者挖走其5名顶级工程师。此次诉讼涉及的5名工程师总共申请了23项专利，主要专长都集中在电芯、材料设计和制造工程上。诉讼文件提供的其他证据还显示，这家著名的手机制造商可能正在研发电动汽车。

    有媒体对多种资料进行搜索分析后发现，除上述5名工程师外，苹果至少还从A123系统公司挖走了7名员工，而他们几乎都掌握有电池研发的核心技术。对此，A123系统公司基于“违反竞争条款”对苹果和这5名前员工提起了诉讼，同时认为苹果的这一行为属于“不正当竞争”，目前此案还在审理当中。

    特斯拉：豪掷亿金建新厂

    紧抓市场痛点

    看到如此情景，科技嗅觉敏锐的“钢铁侠”埃隆·马斯克怎会置身事外？让电动汽车扬名世界的特斯拉怎会放弃电池这块核心业务？

    不仅要做，而且要做到最大——去年9月，特斯拉宣布要在美国内华达州设立全球最大的电池工厂。这个名叫“超级电池工厂”的项目，预计至少耗资50亿美元，覆盖面积达500万平方英尺（约46.45公顷），建成后不仅是世界上最大的电池工厂，而且在世界所有工厂中，规模也排得上前几位。特斯拉称，到2020年，该工厂将生产超过50GWh的电池，足够50万部特斯拉汽车使用。

    马斯克的判断是，为了拉低新车型的价格，让消费者更易承受，他必须建造一家每年能生产50万个锂电池组的工厂，这相当于目前全世界的产量。通过更大的规模、更先进的技术和更高的效率，超级电池工厂有望能把电池的成本削减30%以上，由此省下一大块成本，可以让特斯拉的售价低至35000美元。

    新技术：铝电与能源管理

    看起来很美好

    不久前，一个来自美国斯坦福大学的研究小组公布了一种可以在不到60秒充满电的铝电池技术。这被认为是第一个高性能铝电池技术，具有充电速度快、寿命长久、成本低廉、使用安全、绿色环保的特点。

    研究团队负责人、斯坦福大学化学系华人教授戴宏杰称，他们通过试验确认了几种表现良好的石墨类材料，并用一种相当于盐溶液的等离子液体作为电解液,从而解决了铝电池研究在材料上的瓶颈问题。不过目前，铝电池的额定电压只有普通锂电池的一半,还需要继续改进。

    美国Atmel公司最近公布了一种可以集成到多种设备中的微控制器（MCUs），该设备功耗极低，从温度变化或人体运动中获取的能量就能使其维持运行。包括iPhone 5S和iPad Air的许多苹果设备都是由基于该技术的芯片进行电源管理的。

    Atmel公司表示，这种芯片的功耗只有竞争对手的三分之一，是有史以来功耗最低的微处理器，有望将电池的使用寿命延长几年至十几年，可被用在火警、健康、医疗、可穿戴设备以及那些需要在田间、海上或偏远地区工作的设备上。通过使用该公司的picoPower技术和Event系统，这种微处理器能够让设备不同的部分协同工作。通过高效率的“共享”能源，整个设备使用较少的电力即可运行，对电池的消耗也相应较少。

    此外，还有更多的高科技公司在电池领域进行着努力，更多的新技术有待科学家们验证，电池技术明天看起来还是很美好的。

[责任编辑: 刘芳宇 ]
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