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5G时代!消费类电子电池技术亟需变革

日期:2020-07-13   浏览:219
       相信不少人在外游玩或者购物时,都遇到过手机电量不足、又无法找到地方充电的尴尬情景。
       随着5G通信时代的到来,新一代消费电子产品迅猛发展,在高速率、大容量、低延时的通信技术革新背后,关于设备载电量的需求也将越来越高。
       那么,面对当下不断升高的设备载电需求,适用于消费类电子设备的锂电技术有哪些新的研究进展?未来电池技术的革新方向又会朝哪里走去?
       锂离子电池
       5G时代,万物互联离不开强劲电量
       5G时代的到来,绝不仅仅是网速的改变这么简单,背后离不开一系列的动力支撑体系。我国化学与物理电源行业协会动力锂电池应用分会研究部主任周波认为,假如说互联网让人与物之间的连接结合得更紧密,那么5G时代的到来,不仅提高了这种连接的速度,更是让物与物之间可以做出基础的配合。
       周波认为,万物互联的5G时代无疑将会带动各类移动装置对硬体效能的需求,包括手机、可穿戴类电子产品、物联网装置、无人机,等等。在此背景下,电池的续航能力能否支撑住5G带来的高速运算需求,将会是一个值得关注的重要课题。
       产业创新,新一代电池技术落地尚未成熟
       随着5G时代的到来,消费电子产品不断推陈出新,人们对电池容量的需求也在直线升高,要电池产品具有更大的灵活性、更长的运行时间、更低的成本和更高的安全性。消费电子设备本身的特性也对新一代电池技术提出了更为苛刻的要求,体积不断小型化和电池容量之间的矛盾,充放电速度与充放电次数之间的矛盾,等等都是亟待解决的问题。
       我们说新一代电池技术,重要是指以金属锂为代表的负极电池。包括锂硫电池、锂空电池等都是下一代电池研究方向,尽管金属锂能量密度会很高,但仍然存在充放电过程中枝晶生成引起安全隐患及充放电库仑效率低的问题,尤其是锂空电池技术目前来看还是非常遥远的事情,锂硫电池技术也不成熟。因此新一代电池技术在十年之内商业化落地不太可能。
       此外,随着可穿戴设备为代表的的新型消费电子产业不断新增,对消费锂离子电池的需求也在进一步新增,而可穿戴设备通常使用的是固态锂离子电池的薄膜电池技术,薄膜电池在技术、工艺上基本上比较成熟,如银行卡、VR、手环等可穿戴设备等。根据权威机构预测,仅VR行业对锂离子电池需求规模到2020年预计将超过550亿元。
       变革前夜,快充技术与共享充电宝的空间
       谈及消费类锂离子电池的未来,行业专家认为有两大发展趋势:一是技术创新,如加大对正负极材料的替代研究,满足消费类用户对电池体积与容量的双重要求;二是安全性能,关于大容量、高密度的电池新技术从实验室走向商用市场时需保持更加审慎的态度。
       目前,市面上为了满足用户对续航指标的需求,当下众消费类电子商家本身也在尝试从多方面来提升电池的使用体验,比如手机领域知名的快充技术,我国的华为、OPPO、Vivo在这一领域都有着出色的表现。
       传统锂离子电池与快充技术的结合,虽然不是新的技术,但它却是容易实现的一种电池搭配。尽管快充技术作为电池技术全面革命到来之前的一项替代方案,但其本身也有一些无法避免的劣势电池正极结构其实是很脆弱的结构,大电流充放电会造成颗粒破碎,破碎后表面积增大、电解液覆盖不足,就会导致电池容量缩小、寿命减短。
       虽然具有突破性的新一代电池技术在十年之内商业化落地不太可能,但随着5G时代的到来,高清影音通话、大功率的物联应用等必将给手机等消费电子新增难以想象的压力。在电池技术亟需系统性变革的前夜,除了刚刚提到的快充技术,国内创投市场目前选择用共享充电宝的模式来解决用户的手机电量续航问题也不失为一项有益的尝试。