导语:科技网站ReadWrite近日撰文称,在科技日新月异的今天,各个领域的创新步伐都在加快,只有一个领域仍然停滞不前,那就是电池技术。虽然科学家和研究人员在该领域有所突破,但没有一项技术实现商业化。在移动科技的未来铺开之前,寻找新一代电池技术突破刻不容缓。
以下为文章主要内容:
不难想象,未来我们的身上、包里和家中,到处都会充斥着智能产品。一个简单的指令——短语、手势或点击,就能操纵生活中的所有事情。这样的体验很酷且让人兴奋,不过它有个前提,那就是摆脱充电线的束缚。
这些杂乱的电线,破坏了我们对未来生活的向往。一旦手机或可穿戴设备忘了充电,或者备用电池和充电线没有带在身边,我们就会手足无措,因为一切连接都会被切断。
现在,各个领域的创新步伐都在加快,只有电池技术仍然停滞不前。科技公司正在尽其所能,弥补这方面的不足,但纵使变通方案再怎么灵活,也无法解决根本问题。
与此同时,移动性已经成为更多设备、应用和配件的属性,这意味着,今天的烦恼可能在明天不断被放大,最终演变成未来的系统化问题。
如果我们的未来离不开电池,那么现在,我们必须解决一堆棘手的问题。
电量耗尽的后果
在我出门后,手机自动通知智能家居系统,关掉家中的照明。这时,智能手表震动,显示收到一条短信。短信不太重要,所以我继续朝前走。经健身腕带检测,昨晚我的睡眠质量很高,因此我心情愉快,步履轻盈,并且一点也不着急。因为手机提醒我,公交车晚点了七分钟。在这期间,我还用蓝牙无线耳机接了个电话。
我的一切都连着网络,而智能手机位于网络中央。
后来,手机电池电量被耗尽,我一下子回到了20世纪80年代——拿着纸质地图,向陌生人问路;通过公共电话与他人联络;原本可以用PayPal购买咖啡,现在却因为手机没电打不开应用而费力地在包里摸索着硬币;最后,我走到了家门口,由于与智能家居失去联系,我只能摸黑、踉踉跄跄地找到照明开关。
对于这种情况,我早已习以为常,但我能得到少许安慰,因为至少它一般发生在离家不远的地方。那些跨国旅行的人可能就不会这么幸运,美国运输安全管理局(TSA)近日宣布,计划禁止旅客携带未充电的手机和电子设备上飞机。
如果设备电量耗尽发生在你身上,你会怎么办?是扔掉手机直接登机?还是冒着错过航班的危险,寻找充电插座?这个选择极为艰难,但考虑到目前电池技术的现状,任何人都可能碰到这种情况。
无电池,不移动
多数情况下,我都会带着充电器、充电线或一块外接电池(旅行的时候会带两块)。
未雨绸缪很有必要。但我的无线耳机、智能手表、健身腕带、电子阅读器、平板、热点和笔记本都要充电,这让我很抓狂。在这些设备中,iPhone无疑是最重要的,因为其他几款设备必须围绕它进行工作。
从2007年诞生,到最新一款机型,苹果智能手机的电池续航能力仅提升了12%。第一代iPhone电池容量为1400毫安,iPhone 5s电量为1570毫安。虽然Galaxy S5电量达到了2800毫安,但Android设备屏幕太大,所以它的电池续航能力不比iPhone强到哪去。
苹果优化了iOS软件,改善了电量消耗。这也是iPhone预想的电池续航时间与实际使用一致的原因。这样的表现令人惊艳,毕竟iPhone还配备了Retina显示屏和更快的处理器。
尽管如此,对于我这种经常将其他产品和服务绑定在手机上的重度用户来说,iPhone电量仍然不够用,甚至坚持不到晚上。
有传言称,苹果将发布两款大屏iPhone 6——4.7英寸和5.5英寸,两款机型的电池电量分别为1800毫安和2500毫安。众所周知,屏幕越大耗电越多,这样看来,iPhone续航能力不会有实质性的飞跃。
反观Android阵营,新一代Android系统将更适合大屏设备。Android L会引入Project Volta省电技术,设备的电池续航时间最多可增加36%。
移动技术世界目前的境况是:没有更强大的电池,科技公司只能采用变通方案,尽可能地延长设备使用时间。
可穿戴设备挑战更大
电池续航能力可能会对可穿戴设备构成更大的挑战,它们的制造商无法将更多的电池塞进这些微型设备中。
这让Pebble等公司不得不采取折中的手段。归功于节能电子纸显示屏,Pebble智能手表充一次电可坚持四到七天。但其他公司并没有妥协,LG智能手表仍然配备1.5英寸彩色触摸屏,虽然外形美观性能极佳,但一天半的电池续航时间成了它的硬伤。
有些可穿戴产品干脆抛弃了费电的显示屏,直接靠移动应用和手机屏幕显示数据,比如说Shine智能手环、Ringly智能戒指和Jawbone UP24智能手环。
幸好,这些设备不会像老式配件那样,“吸走”智能手机的电量,这不得不感谢蓝牙低功耗技术。相比于需要随时保持连接的传统蓝牙技术,蓝牙低功耗技术可实现间歇性连接,极大降低功耗。话虽如此,它却无法增加智能手机或依靠智能手机设备的电量。
问题的解决方案只能是:开发下一代电池技术。
电池技术的突破在哪里?
工程师和科学家正在努力研发下一代电池技术,并且已经取得了突破。问题在于,它们很少能真正地到达消费者手中。
石墨烯电池可将电量存储在更小、更轻的空间里,同时保持稳定性。另外,硅珠被证明能大幅提升手机中锂电池的电量。微电池成功重新构思正负极的工作方式,得到了微型但强大的移动电池。
目前,研究人员对空气电极技术颇为兴奋,这种技术能以更加低廉的成本,让手机电池续航时间翻倍。碳纳米材料和其他纳米技术的研发还在继续,这些材料从微观层面重塑电池,让其性能更强、续航更持久。
有些项目想彻底改变电池,有些则希望改善当前的锂电池。实验证实,硅海绵能够增强电池性能,因为它拥有超薄的超级电容片,可作为独立电源使用。
可惜的是,这些技术还无法实现商业化。
Amprius公司让我们看到了一丝希望,这家位于硅谷的电池技术初创公司创造出新型锂电池。这种锂电池寿命比常规电池长20%,并且已经开始发货。今年初,该公司获得了3000万美元的C轮融资,它的目标是研发出比常规电池寿命长50%的电池。
希望Amprius的雄心壮志能尽早实现。目前,移动电池技术还未迎来实质性的改进。在移动科技的未来铺开之前,新技术的诞生迫在眉睫。
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