深观察| 中国电池突围往事

芙蓉王 来源:AI财经社 编辑:jianping 中国电池新能源
2017年底,两则与石墨烯相关的新闻接连爆出,一则发生在香港,一则出现在浙大。香港警方逮捕了两名涉嫌诈骗的男子,这两个人声称将投资高科技充电宝,打出的幌子是用石墨烯作为电池材料,并且要在美国上市,市值能达450亿美元。这种事情,獐子岛的扇贝听了都想鼓掌。香港人很幽默,我们每天揣兜里的充电宝他们叫“尿袋”。共享尿袋顾名思

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1994年,戴尔打出一则广告:“戴尔笔记本电脑,让你在飞机上从纽约用到洛杉矶。”从美国东海岸飞到西海岸不过6个小时,但在当时电池能撑6个小时是个了不起的成就了。


2014年,OPPO给自家手机也打了一条广告,讲的是男主李易峰与女主杨幂在手机里互撩的故事,但人们什么也没有记住,就记住了一句广告语:充电五分钟,通话两小时。


20年过去了,人们还在为同一件事操心烦恼。


尽管电池容量已经有了大幅度的提升,但架不住手机App和屏幕的耗电量直线上升,人们的科技欲望越来越难以被满足。没电和没网并列成为21世纪年轻人的最大鬼故事。只不过随着运营商提速降费和Wi-Fi普及,网络的需求得到了极大满足,但没电的恐惧依然笼罩在年轻人心头。


老一辈人为电池的事做了很多努力。


2003年,深圳海陆通的老板朱治民发明了一个充电装置,用一个夹子固定电池,两根金属片调节正负极的位置,这个叫万能充的东西一不小心火遍了大江南北,加上价格不贵,成了街头小卖部的标配。


当然,偶然的好运并不能让海陆通摆脱廉价电子代工厂的命运。到了iPhone引领的智能时代,电池不让拆了,连手机后盖都不让动了,一部手机除了开关机、音量和home键就没有了其他按钮,这是乔布斯带给人类的财富。万能充也转眼间失去了用武之地,淘汰出局。


商业竞争经常如此,打倒你的不一定是对手,很有可能是这个不断演进的时代。


苹果的老冤家三星倔强了好些年,但最终还是放下面子,把手机后盖锁死了。安卓厂商这么做不只是一昧模仿苹果,主要是为了手机防水和电池容量。现在的手机后盖与机身都有胶水,拆开后盖容易对防水性能产生影响。而可拆换的电池使用的是坚固的铝制或钢制外壳电池,不容易摔坏,却很占用空间。所以现在大部分手机都使用的是软包电池,这种电池的外部只包裹了一层很薄的铝塑膜,随意拆卸很容易破坏电池结构。


如今,为了在有限的空间内塞入尽可能多的电池,手机厂商可谓是费尽心思。除了不让拆,iPhoneX甚至把电池做成了L形,既照顾了内部元器件的排列,又让电池得到最大化的布局。如果你有兴趣拆开MacBook,会发现里面的电池是阶梯状的,主要是为了方便在纤薄的机身里填满每一寸空间。


但对电池能量密度的追求,也让锂电池的安全问题凸显。


现在的手机电池都会用到钴酸锂,钴酸锂虽然在一定程度上能抑制毛刺生长,防止有毛刺刺破隔膜,引起正负极短路,但依然有很多局限,对使用环境要求比较高。比如容易发烫,这一点相信米粉们深有体会,为发烧而生的小米不知道在多少个寒冷夜晚温暖了年轻人的手;比如低温条件下电量消失得很快,这一点果粉们应该体会更深,iPhone像是拥有电量消失术一样会熄灭在寒冷的户外。


1995年,刚投产没几年的索尼锂电池工厂发生火灾,超过100万块电池被烧毁。电池没了还能再生产,钱损失了还能再挣,关键是这件事情对消费者的信心打击很大,锂电池当时还是新鲜事物,经不起太多风吹草动。


起火原因一直没有搞清楚,当时的结论是工人没有采用阻燃性的托盘材料,意外产生的小火苗瞬间蔓延开来。但索尼跑去和官方交涉,总算避免了把锂离子电池定性为危险品的局面,这得以让锂电池在之后在越来越多的电子消费品上应用,取代了之前的镍镉电池和镍氢电池。


2006年,一台戴尔笔记本电脑在一个会议上突然起火,其装配的电池正是由索尼生产的大容量锂离子电池。着火的画面被媒体一顿猛拍,戴尔不得不召回了可能出现故障的电脑,索尼则召回了1000万块电池,付出了4.44亿美元的惨重代价,时任索尼CEO当众鞠躬致歉。


在目前锂电池统治的年代里,锂离子电池的气体膨胀、毛刺等安全性问题一直根深蒂固,难以根治。


三星也受过苦,被Note7炸得遍体鳞伤。2016年8月,三星的大屏机皇、双曲面玻璃Note7在纽约、伦敦和里约热内卢全宇宙三地同步发售,号称全身都是黑科技。不愧是国际大厂,三星将创意发挥到极致,舞台被设计成了一块L形的巨型投影屏幕。原本这是一个大喜的日子,却无意中成了三星手机在中国失落的开端。


三星为它在电池技术上的激进付出了代价。从后来第三方的调查报告来看,三星Note7很有可能是电池仓的空间预留不足,导致电池正负受挤压引发短路造成起火。


而三星Note7的电池供应商有两家,中国销售的手机电池由ATL生产,国外销售的由三星SDI生产。SDI好歹也是三星的亲儿子,打掉牙往肚子里咽,而ATL这个外人在Note 7爆炸后与三星的关系就变得很微妙,尤其是在未使用电池的处理和相关赔偿问题上,造成了双方合作破裂,十年蜜月期说分手就分手。


自从Note7燃爆之后,三星对电池安全性变得小心翼翼。三星在后面的几代产品都是保守策略,虽然屏幕加大了,但电池容量却没有提升,充电速度也一直是最为保守的15W。


虽然锂电池的性能提升慢于半导体行业,半导体行业一直遵循着著名的摩尔定律,每18个月性能提升1倍,芯片的制程一代比一代先进,但化学不吃这一套。三星作为业界的优秀代表,平均每年也只能提高锂电池 6.5% 的能量密度。


毕竟不是所有人都能在化学材料上寻得替代方案,光制备出石墨烯就能获得诺贝尔奖,化学材料上的突破难度可想而知。


当一帮研究人员在寻找新材料和新工艺时,也有企业另辟蹊径,在寻找妥协和替代方案。


苹果做过一款很蠢的设计,把充电宝嵌入到手机壳里,让原本就不算轻薄的iPhone变得更加臃肿,而且光这样一个手机壳足以买一部红米。


飞利浦2008年出过一款手机,除了正常的锂电池外,专门预留了一个7号电池的安装位置。当你手机没电时,可以迅速到便利店买几根南孚聚能环。如此骨骼轻奇的设计,独此一款。毫无意外,以上都没能成为主流。


但手机厂商又换了思路。当电池容量迟迟没有大的突破时,改进充电的效率不失为一种办法,于是,手机厂商开始了快充的比拼。苹果18W快充,小米就20W;华为44W,OPPO就50W,没有最快,只有更快。当一部手机用35分钟就能充满店时,电池不耐用的缺点就被弥补了过来。


所以说,人类能站在食物链顶端是有原因的。


 

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