隨著各大廠商的秋季發布會結束，一大波智能電子產品發布，小米MIX3、華為mate20、蘋果的iPhoneXS、XR以及脫胎換骨的新一代iPadpro……可以發現，這些產品做的越來越智能，性能爆表，但背后的續航能力越來越令人擔憂。此前，OFweek鋰電網曾做過相關報道《MIX3故宮發布！電池續航能力有提升嗎？》、《蘋果新iPadPro脫胎換骨，但這點讓人失望》，今天一起來看下其背后的隱患該有何解決方法。

自從1991年SONY公司率先實現鋰離子電池商業化后，鋰離子電池應用領域逐漸擴大，且性能不斷提升。

回顧鋰離子電池發展歷史，可以發現，過去一直是消費電子引領著動力電池發展，特斯拉最初采用的18650，就是過去常用在3C產品上的電池。而近年來，隨著全球綠色發展的呼聲愈發強烈，主流國家對燃油車下達了限售的時間表，推動了新能源汽車高速發展，而動力電池的研發與生產也被加速，10年不到的時間就出了全球出貨量第一的寧德時代這樣獨角獸，動力電池的風頭蓋過了消費電子產品，而動力電池上的優點未能嫁接到3C電池上。

有意思的是，在這個風口上，國內3C電池的巨頭欣旺達都考慮進軍動力電池領域。消費3C類電池一直是欣旺達實現營收增長的重要業務支撐。2017年，欣旺達手機用電池業務實現營收103．94億元，筆記本電腦電池業務營收實現同比增長179．75％，智能硬件業務全面開展。據了解，欣旺達于2017年9月開始籌建的年產6GWh動力鋰電池（含4GWh動力鋰電池電芯）生產線項目一期工程，已經在近日正式投產，產品主打方型鋁殼電池，兼顧圓柱和軟包電池。欣旺達此前表示，隨著電芯產量的增加，產品工藝等還將根據客戶需求進一步優化。目前欣旺達已經可以生產210WH／kg高能量密度動力電芯，循環壽命可超2000次，其配套的十款乘用車也已順利進入新能源汽車公告目錄。

反觀手機、電腦等電子產品的電池性能提升，仿佛被遺忘。

造成這種現象的原因是電子產品的電池已經滿足了人們日常使用要求了嗎？顯然不是，長續航能力的手機和電腦無論對于商務人士、電子產品愛好者，還是日常使用的消費者來說都是很有必要的。

而隨著人工智能的浪潮興起，不管是消費電子還是電動車，這些終端產品都開始往智能化方向發展。各大廠商除了花巨資在芯片等高昂的元器件上絞盡腦汁地提高其智能化，還要重視而且要解決關鍵問題是終端產品的續航能力。

巨頭們是如何提升產品續航能力的？

一直以來，蘋果大部分產品線的電池續航能力廣受詬病，比如iPhone，applewatch，AirPods等，這些也并沒有引起蘋果公司的真正重視，只是在軟件功能上進行用電優化，硬件上的功能并沒有更上。這種情況未來將得到改觀。

據外媒報道，在今年10月初，戴樂格半導體公司和蘋果達成6億美元的交易，包括電源管理技術專利授權、部分資產轉移以及300名研發工程師輸送給蘋果。戴樂格是是全球最大的電源管理芯片制造商，也是和蘋果穩定合作多年的iPhone電源管理芯片供應商。

蘋果公司將先支付3億美元現金購買Dialog半導體公司的一部分。此外，蘋果還承諾進一步投入3億美元作為后續三年蘋果采購Dialog產品的預付款，包括電源管理、充電電IC的開發和供應。

除了蘋果以外，三星電子也在電池續航方面發力。近日，三星電子發布消息稱，石墨烯電池正式投入使用已為期不遠。相比鋰電池，石墨烯電池安全性大大提高，同時散熱性也會更好，不會因為溫度升高而出現傳統鋰電池那樣發熱、發燙、起火的問題，而且12分鐘就可以充滿3000mAh以上容量的電池，快充、安全性、電池容量等方面都一并解決。

去年45％。此外，值得注意的是，盡管充電速度更快，但石墨烯電池的劣化程度往往更低。

現在，經過多年的發展，一位業內人士聲稱，三星的石墨烯電池基本上已經完成，甚至可能最早在明年進入商用設備。

一旦石墨烯電池的產量開始增加，其售價也可能比鋰離子電池解決方案更便宜，并且也將更加環保。最后，對于像三星來說，也許其最好的優點是它們無法爆炸，這將避免出現GalaxyNote10很可能是首款搭載該電池的手機。

國內企業方面，不得不提的就是華為了。作為2017全球企業研發投入排行榜中，前50名中國企業唯一上榜的華為，在研發投入上可謂相當大手筆，連續五年研發費用超凈利潤且研發投入與凈利潤逐年增長，近來，華為也公布了他們自己的電池解決方案。

10月初，華為消費者業務集團向國家知識產權局申請了一項鋰電池的發明專利，描述了業內首款專利鋰硅電池，有望大大提高快速充電能力，并確保安全。

鋰硅電池就是陽極由硅制造而成，比起傳統用石墨做陽極的電池，它可以存儲更多的電量。華為這項專利將實現相對現有鋰電池30％－40％電量提升。據悉，新電池表面覆蓋了3D氮摻雜碳涂層，這種涂層可以在相對較低的溫度下合成，具有較高的導電性，從而實現超高速充電。

電池續航能力的正確提高方式

據了解，目前消費電子類應用的電芯體積能量密度達到了730W·h/L，正朝著750～800W·h/L發展，即質量能量密度為250～300W·h/kg，循環性在500～1000次。動力電池質量能量密度達到了240W·h/kg，體積能量密度達到了520～550W·h/L，將朝著600～700W·h/L發展，質量能量密度朝著300W·h/kg發展，循環性達到2000次以上。

當前電池的能量密度為何難以提高？其根本原因是電池背后的化學限制了電池的能量密度。電池的容量等于能量密度和電池體積的乘積，從公式中可以看出，在日常使用的電子電池體積不變甚至在減小的條件下，要提高電池續航能力增加電池容量，廠家也唯有從電池能量密度方面提高做文章。

各種能量載體的能量密度數據圖

從圖中可以看出，消費者日常使用的手機，平板等電子產品以及Tesla等新能源汽車使用的動力電池，都是能量密度在最左下角的鋰離子電池。也許會有人看完后覺得目前采用的鋰電池能量密度太低了，未來的電池技術大有可為。此外，從圖上很容易發現，最適合擔任能量載體的兩種元素分別是碳、氫和碳氫化合物（圖中的最右邊），實際上就是我們生活中常見的汽油、柴油、煤油、天然氣等燃料。目前汽車選擇這些高能量載體作為能量來源，已經是自然中的較優解了。鋰電池跟各種碳氫化合物相比，可以說是天生不足。但能源以及環保問題又對汽油、柴油、煤油、天然氣等燃料的直接使用形成了后天約束。

因此，這也解釋了為什么馬斯克一度強懟氫燃料電池，但豐田堅持認為新能源汽車發展到最后用的一定是燃料電池。豐田認為新能源產業的正確發展歷程應當是：混動－插電式混動－電動－燃料電池。

如果按照該發展歷程來看，目前處于插電式混動和電動發展的階段。從目前在可預期的時間內，氫燃料電池的普及為時尚早。因此，下一代電池仍是以鋰為核心的電池。那么，未來的鋰電池會往哪個方向發展呢？

在寧德時代的電池專家看來，當下電池技術正處于關鍵技術突破時期，2020年左右有望能研發出續航里程達到800~1000公里的非增程式電池，屆時純電動車有望獲得全面普及。不過也有部分專家觀點謹慎，認為至少要到2025年，部分電動車的價格才會比同級別燃油車便宜。

而在今年OFweek鋰電網舉辦的多場鋰電和新能源汽車的研討會上，不少研究者企業家以及投資機構認為，相對于鋰硫、富鋰錳基電池以及石墨烯電池，全固態金屬鋰電池是最具潛力的替代現有高能量密度鋰離子電池的候選技術，其能量密度有望是現有鋰離子電池的2～5倍，循環性和服役壽命更長，倍率性能更高，并可能從本質上解決現有液態電解質鋰離子電池的安全性問題。

值得一提的是，在5月21日舉辦的“OFweek2018（第二屆）中國動力鋰電池技術及應用研討會”上，美國麻省固體能源公司(SolidEnergy)的創始人兼CEO胡啟朝展示了其研發的能量密度可達500瓦時/千克的固態鋰金屬電池。他認為，從當下鋰電池技術的發展趨勢，從路線發展圖來看，固態鋰金屬電池是追求能量密度的最優方案。

SolidEnergy的固態鋰金屬電池向人們證明了，未來的電池續航可以做得更輕薄、而且續航時間更長。其應用領域可覆蓋特種，消費級無人機，智能手機，可穿戴設備，甚至搭載在電動汽車上使用。

全固態鋰電池會是下一代電池能量密度的最優方案嗎？從目前SolidEnergy的產品來看，的確是的，也許未來有更好的解決方案，但這需要一個集大眾所長，共同商討破解電池技術難題的平臺，經過多年的耕耘和經驗積累，OFweek鋰電網為鋰電行業人士量身打造了這個平臺。

好消息是，OFweek一年一度高級別的峰會即將來襲——由OFweek中國高科技行業門戶主辦、OFweek鋰電網承辦的“OFweek2018中國新能源產業大會-動力電池峰會”將于2018年11月13日在深圳舉辦。

本次峰會將匯聚超過500位來自正極、負極、隔膜、電解液、電芯、PACK、設備、整機廠等鋰電全產業鏈CEO，與學術界、研究所的專家一道，聚焦“動力電池市場發展及未來趨勢”、“動力電池技術創新與應用”兩大主題，從動力電池市場、發展、安全性研究、制造工藝及成本、技術創新與研發等多個角度進行深度探討，分享和交流國內外最新研究成果及技術經驗，旨在推進產業與技術的合作與發展。

此外，同期還將舉行“維科杯”中國鋰電行業年度評選，對鋰電行業年度優秀企業進行表彰和頒獎！目前，入圍榜單已公布，具體可查看《OFweek2018鋰電行業年度評入圍名單出爐》。更多詳情咨詢及報名參會，點擊下方鏈接進入>>