基本設計一成不變:電池成電子設備發展瓶頸 1
近日撰文指出,大多數消費者現在都已意識到為工程師們熟知多年的一個問題:電池跟不上其他電子設備的發展。而且,不幸的是,這種情形不僅不能在短期內得到好轉,還有可能在好轉前變得更加糟糕。
有了新手機、音樂播放器,或筆記本電腦后,大多數人都會對它愛不釋手,恨不得整天拿著玩,前提是電池能撐得住。得益于電腦芯片的體積不斷縮小,消費類電子產品行業可以為產品增加更多功能,但這遠遠超過電池行業所能適應的速度。
著名的摩爾定律使得電腦芯片的容量每兩年左右就能增加一倍。在美國加利福尼亞州門羅帕克市國際斯坦福研究所(SRIInternational)主持物理學研究的勞倫斯·迪布瓦表示,電池容量的增長差不多為每年10%。他說,電池性能的改善往往是循序漸進的,這些進步甚至是十分平淡的,比如設計出更輕薄的電池外殼,從而節省空間。
在這種情況下,設備制造商對電池的每一點改進都極為重視,也就不足為怪了。“就算能效僅僅提高20%,就能讓手機更纖薄,或顯示屏更大更亮。”韓國三星公司負責手機業務的副總裁穆茲博·卡恩說:“它會帶來更多的機會。”
問題是,電池的基本設計一直都沒有變化,也確實無法變化。一個部件釋放出電子產生能量,一個部件接受能量,還得有一個部件將前面兩個部件分開。研究人員不斷搜尋能以最小的重量和空間提供最多的化學能量的新材料;過去10年中用于消費類電子產品中的鋰離子電池是人們發現的最好選擇。
美國3M公司旗下一家分公司為鋰離子電池制造商供應原材料。負責這項業務的羅伯特·維瑟爾說,由于必須要遵照大自然決定的周期表,“將元素放在一起的方式實在是太多了”。大型鋰電池制造商有索尼、松下、LG和三洋等。
消費類電子產品公司表示,由于電池方面的進展緩慢,在它們推出新的便攜式電子產品時,節能概念始終貫穿于設計過程中。
比如,蘋果公司于今年1月份宣布其新產品iPhone后,該公司的工程師們就開始尋找這款產品的軟件有無調整余地,以縮減電池用量。蘋果公司負責iPhone市場營銷業務的副總裁格瑞格·喬什威克說:“這樣做的結果是大大增加了這款產品的通話時間。”
喬什威克說,從一開始,任何設計上的決定都會考慮電池的配合。蘋果公司選擇了codecs視頻播放軟件,因為它們所需的電力最少。該公司因為沒有在iPhone上設計可拆卸的電池而受到責難,但蘋果回應說,可替換的電池會占據太多空間。
雖然電池性能的突破可能無法在短期內實現,但電池制造商和其大批供貨商一直在力圖實現小的進展。比如,對鋰電池進行改造,以降低其發熱量。過多的熱量積聚會導致電池著火。去年索尼因此而召回了大量電池,并付出了高昂代價。
電子產品電源方面的下一個大進展應該會出現在燃料電池領域。不過,這一技術很難全面推向市場。
燃料電池包括一個燃料儲備庫,類似于汽車的油箱。一般來說,氫氣更多地被用于汽車燃料電池中,而液態甲醇被認為是小型消費類電子裝置的理想材料。
有了新手機、音樂播放器,或筆記本電腦后,大多數人都會對它愛不釋手,恨不得整天拿著玩,前提是電池能撐得住。得益于電腦芯片的體積不斷縮小,消費類電子產品行業可以為產品增加更多功能,但這遠遠超過電池行業所能適應的速度。
著名的摩爾定律使得電腦芯片的容量每兩年左右就能增加一倍。在美國加利福尼亞州門羅帕克市國際斯坦福研究所(SRIInternational)主持物理學研究的勞倫斯·迪布瓦表示,電池容量的增長差不多為每年10%。他說,電池性能的改善往往是循序漸進的,這些進步甚至是十分平淡的,比如設計出更輕薄的電池外殼,從而節省空間。
在這種情況下,設備制造商對電池的每一點改進都極為重視,也就不足為怪了。“就算能效僅僅提高20%,就能讓手機更纖薄,或顯示屏更大更亮。”韓國三星公司負責手機業務的副總裁穆茲博·卡恩說:“它會帶來更多的機會。”
問題是,電池的基本設計一直都沒有變化,也確實無法變化。一個部件釋放出電子產生能量,一個部件接受能量,還得有一個部件將前面兩個部件分開。研究人員不斷搜尋能以最小的重量和空間提供最多的化學能量的新材料;過去10年中用于消費類電子產品中的鋰離子電池是人們發現的最好選擇。
美國3M公司旗下一家分公司為鋰離子電池制造商供應原材料。負責這項業務的羅伯特·維瑟爾說,由于必須要遵照大自然決定的周期表,“將元素放在一起的方式實在是太多了”。大型鋰電池制造商有索尼、松下、LG和三洋等。
消費類電子產品公司表示,由于電池方面的進展緩慢,在它們推出新的便攜式電子產品時,節能概念始終貫穿于設計過程中。
比如,蘋果公司于今年1月份宣布其新產品iPhone后,該公司的工程師們就開始尋找這款產品的軟件有無調整余地,以縮減電池用量。蘋果公司負責iPhone市場營銷業務的副總裁格瑞格·喬什威克說:“這樣做的結果是大大增加了這款產品的通話時間。”
喬什威克說,從一開始,任何設計上的決定都會考慮電池的配合。蘋果公司選擇了codecs視頻播放軟件,因為它們所需的電力最少。該公司因為沒有在iPhone上設計可拆卸的電池而受到責難,但蘋果回應說,可替換的電池會占據太多空間。
雖然電池性能的突破可能無法在短期內實現,但電池制造商和其大批供貨商一直在力圖實現小的進展。比如,對鋰電池進行改造,以降低其發熱量。過多的熱量積聚會導致電池著火。去年索尼因此而召回了大量電池,并付出了高昂代價。
電子產品電源方面的下一個大進展應該會出現在燃料電池領域。不過,這一技術很難全面推向市場。
燃料電池包括一個燃料儲備庫,類似于汽車的油箱。一般來說,氫氣更多地被用于汽車燃料電池中,而液態甲醇被認為是小型消費類電子裝置的理想材料。
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