【Hot!】挡在电池技术前进面前的究竟是什么?

今天【Hot!】的主角,是我们每个人数字生活中不可或缺的朋友:电池。因为一篇华尔街日报关于 Google 正在秘密进行下一代电池技术研究的报道,电池成为了今天最热门的话题。

毫无疑问,数字生活离不开各种移动电子设备,电子设备的正常运转则离不开电池的存在。然而,和处理器、显卡、通讯模块、内存、指纹识别甚至虹膜识别等相关技术日新月异的发展速度相比起来,电池技术发展的脚步却出奇的慢:

9 年前,苹果推出第一代 iPhone,运存 128MB,电池容量 1400mAh;9 年后苹果推出了身材远比 iPhone 袖珍的多的 Apple Watch,运存提高了足足 3 倍,电池容量却并没有同比改善,反而小了很多:不到 500mAh。电池技术好像被遗忘了一样。人们的手机运行速度越来越快,存储空间越来越大,但依然需要一天一充;那些使用时间超过 1、2 年的手机的续航则完全无法让人接受。

在平常人看来,科技发展的整体进步似乎没有被投射到电池技术上,无数电池工业的物理学家、化学家和工程师的努力根本无法被普通消费者所感受到。挡在电池技术追随整体科技高速发展面前的,究竟是什么?是物理法则赋予的进化边界,还是现实成本带来的无奈限制?


1. 模式问题:我们根本不理解电池技术究竟该怎样发展,何谈快速发展?

150 年前铅酸电池被普兰特发明出来,然而一百多年之后人们对于这种电池的电化学原理、工作模式仍没有百分之百地了解清楚;即便现在的锂离子电池技术已经非常先进,但其充放电效率问题仍然存在很大的改进空间——人们对于化学的理解、对于电池工作的原理并没有完全了解,更别提未来新形态的电池了。

2. 还是有进步的

上面提到,现在人们常用的电池充放电效率仍有提升空间。而物理学家、化学家和工程师并非没有努力——如果要给一个数字的话,电池技术改进的速率大概是每年 5%。同样大小的一块电池,明年的放电量能比今年提高个百分之几,或者充电速度能加快百分之几……这些改进并不容易被人察觉,但积累个三五年的时间区别就比较大了。

3. 成本

这世界上不是没有已经被发明出来的高科技电池,因为价格太贵,绝大部分消费者无法接受它们的价格。智能手机里什么元件最贵?处理器、闪存还是屏幕,其实电池的成本也很高。消费电子产品的市场里,消费者对于价格的敏感程度远高于对于技术的敏感程度。你是要一台买得起的手机,还是要一台价格足够让你倾家荡产然后能用一个星期的手机?(当然,除了李阳老师的疯狂手机……)

4. 可靠性

全新的电池技术需要花费数年甚至十年的时间去测试其功能和可靠性,这个时间是必须被花费掉的。如果不进行长时间的测试,就会出现这种情况:x 公司推出了的手机预装了最高科技的电池,虽然贵,但是尺寸极小,充电速度极快,结果使用寿命只有 5 个充放循环,用了一个星期就要换新的,而且充电的时候会发出极高的热量——消费者需要的是稳定可靠的电池,而充放电效率不是评价电池技术先进性的唯一标准。

5. 可靠性(很重要所以必须说两遍)

你都听说过哪些电池供应商?索尼、金霸王(Duracell)、劲量(Energizer)、松下等等,它们的电池厂都发生过爆炸,而且可比漳州 PX 工厂的爆炸可怕多了。这样的事情不是没发生在你身边过:记得电视里和微信里经常见到的手机充电爆炸烧伤事故吗?虽然真真假假,但毋庸置疑的是电池密度越高效能越高,同时危险性也越高,基本等同于一颗炸弹。

6. 高技术投产难

仔细回忆一下,你是不是在哪儿看到过一个视频,电池插上没几分钟就从 0 充到满了?很遗憾,发生在电池试验室的研究成果大多数时候很难规模化生产。试验室是结果导向的,环境和工具通常是极端的,而大规模生产环境是成本和规模化导向的。

7. 需要大量资本,没有风险资本刺激因为风险资本不敢进入

与其说电池工业是技术密集型产业,不如说电池工业和绝大多数技术密集型产业一样其实都是资本密集型产业。在电池行业里没有初创公司,因为风险资本几乎无法在这个行业里找到 5 年、7 年甚至 8 年以内的投资回报机会。而如果没有中短期倍数级别的回报刺激,根本就不会有足够的风险资本去刺激这个行业的技术进展。电池工业不像聊天软件、O2O 按摩或者手机叫车,市场欢迎但是无力承担激进的电池技术。

 

参考:Jason M. Lemkin,Storm Ventures

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