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消費類電子電池技術需變革

發布日期:2020-11-12 15:36:48來源:鋰電池廠家

相信不少人在外遊玩或者購物時,都遇到過手機電量不足,又無法找到地方充電的尷尬情景。

 

隨著5G通信時代的到來,新一代消費電子產品迅猛發展,在高速率、大容量、低延時的通信技術革新背後,對於設備載電量的需求也將越來越高。

 

那麽,麵對當下不斷升高的設備載電需求,適用於消費類電子設備的鋰電技術有哪些新的研究進展?未來電池技術的革新方向又會朝哪裏走去?

 

近日,業界知名專家,複旦大學化學係夏永姚教授、中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會研究部周波主任接受了本網采訪,分享了5G通信時代全麵到來對消費類電子電池技術帶來的挑戰與顛覆。

 

5G時代,

 

萬物互聯離不開強勁“電量”

 

平板電腦、藍牙音箱、智能手機、消費機器人......隨著消費類電子產品種類的不斷增多,一方麵,這些消費類產品的出現給人們帶來了實實在在便捷體驗;但另一方麵,人們也會經常看到此類產品的實際使用者抱怨產品存在這樣或那樣的不盡如人意之處。

 

“5G時代的到來,絕不僅僅是網速的改變這麽簡單,背後離不開一係列的動力支撐體係。”中國化學與物理電源行業協會動力電池應用分會研究部主任周波認為,如果說互聯網讓人與物之間的連接結合得更緊密,那麽5G時代的到來,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的配合。

 

“手機沒電又遇上急事,這個時候富二代f2痘印色斑app就特別希望能夠有一個電量超級多的手機電池。”周波介紹,目前市麵上大多數的手機、平板電腦等移動電子產品使用的電池大多都是鋰離子電池,雖然設計者一直通過各種方法讓電池的容量不斷變大,但與消費電子產品迅速的革新速度相比,依舊讓人倍感勞心。

 

周波認為,萬物互聯的5G時代,無疑將會帶動各類移動裝置對硬體效能的需求,包括手機、可穿戴類電子產品、物聯網裝置、無人機等等。在此背景下,電池的續航能力能否支撐住5G帶來的高速運算需求,將會是一個值得關注的重要課題。

 

產業創新,

 

新一代電池技術落地尚未成熟

 

“目前,3c市場中技術較為成熟的電池就是鈷酸鋰,鈷酸鋰也是消費電子市場應用最廣泛的正極材料。”複旦大學化學係教授夏永姚介紹,目前來說市麵上主流的商業化鋰電池正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料(鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰)等,後三種主要需求在動力電池,鈷酸鋰更多是用在消費類電子領域。

 

對於消費類電子電池而言,夏永姚認為,鋰離子電池的輸入輸出性能主要取決於電池內部材料的結構和性能,包括負極材料、電解質、隔膜和正極材料等。而鈷酸鋰電池具有比重大,體積和重量能量密度都高的等優點,因此成為消費類電子產品的最佳選擇。

 

不過,隨著5G時代的到來,消費電子產品不斷推陳出新,人們對電池容量的需求也在直線升高,需要電池產品具有更大的靈活性、更長的運行時間、更低的成本和更高的安全性。消費電子設備本身的特性也對新一代電池技術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之間矛盾都是亟待解決的問題。

 

“富二代抖音app安卓免费下载破解版說新一代電池技術,主要是指以金屬鋰為代表的負極電池。”夏永姚認為,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很高,但仍然存在充放電過程中枝晶生成引起安全隱患及充放電庫侖效率低的問題,尤其是鋰空電池技術目前來看還是非常遙遠的事情,鋰硫電池技術也不成熟。因此他認為新一代電池技術在十年之內商業化落地不太可能。

 

對於企業而言,除了在現行技術框架下電池的穩定性和使用壽命上下足功夫之外,更需要有前瞻性的技術革命意識,不斷加大對新材料和新型電池技術的探索與研究,才能在5G到來之時立於不敗之地。

 

此外,夏永姚還告訴記者,隨著可穿戴設備為代表的的新型消費電子產業不斷增加,對消費鋰電池的需求也在進一步增加,而可穿戴設備通常使用的是固態鋰電池的薄膜電池技術,薄膜電池在技術、工藝上基本上比較成熟,如銀行卡、VR、手環等可穿戴設備等。根據艾媒谘詢的預測,僅VR行業對鋰電池需求規模到2020年預計將超過550億元。

 

變革前夜,

 

快充技術與共享充電寶的空間

 

談及消費類鋰電池的未來,周波認為有兩大發展趨勢:一是技術創新,如加大對正負極材料的替代研究,滿足消費類用戶對電池體積與容量的雙重要求;二是安全性能,對於大容量、高密度的電池新技術從實驗室走向商用市場時需保持更加審慎的態度。

 

記者也了解到,目前市麵上為了滿足用戶對續航指標的需求,當下的眾多消費類電子商家本身也在嚐試從眾多方麵來提升電池的使用體驗,比如手機領域知名的快充技術,中國的華為、OPPO、Vivo在這一領域都有著出色的表現。

 

“絕大多數的手機都采用了快充技術,這一技術相當普及。”周波認為,快充技術采用了高低壓的電流,通過提升充電的電壓,最終提升手機的充電速率,從而縮短手機的充電時間,因而在充電速度上得到了明顯的提升。

 

“傳統鋰電池與快充技術的結合,雖然不是最新的技術,但它卻是容易實現的一種電池搭配。”周波告知記者,盡管快充技術作為電池技術全麵革命到來之前的一項的替代方案,但快充技術本身也有一些無法避免的劣勢——電池正極結構其實是很脆弱的結構,大電流充放電會造成顆粒破碎,破碎後比表麵積增大,電解液覆蓋不足,就會導致電池容量縮小,壽命減短。

 

雖然具有革命性新一代電池技術在十年之內商業化落地不太可能,但隨著5G時代的到來,高清影音通話、大功率的物聯應用等必將給富二代f2抖音app色版的手機等消費電子增加難以想象的壓力。在電池技術亟需係統性變革的前夜,除了剛剛提到的快充技術,國內創投市場目前選擇用共享充電寶的模式來解決用戶的手機電量續航問題也不失為一項有益的創新嚐試。

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