近日,國外一網友爆料稱,華為將成為首家釋出配備石墨烯電池智慧手機的廠商。據透露訊息稱,最新發布的電池容量為5000毫安,在提升電池容量的同時體積較傳統電池縮小30%。此外,該電池還具有更安全以及更快的充電速度,可在45分鐘內將電池充滿。隨後華為法國官方在社交媒體上轉發了該篇文章,並特別強調了可在45分鐘內將電池充滿的特性。
手機效能迅速提升,電池成當前最大困擾?在很多人看來,電池不過是智慧手機上的一個附件。在選購智慧手機時,人們關注的更多是手機晶片的效能、屏佔比以及攝像頭的畫素,而電池則很少被人關心。
那麼,為何華為將首發石墨烯電池的訊息能夠在科技圈鬧得沸沸揚揚呢?這正是因為當前困擾智慧手機,乃至VR/AR裝置、電動汽車以及其他電子裝置繼續發展的關鍵正是電池。
以電動汽車為例,當前電動汽車產業中最具代表性的廠商正是特斯拉,其最新推出的車型Model 3採用了21700電池,該電池較Model S以及Model X採用的18650電池相比,單體電池容量提高了35%,能量密度提高近20%,但同時體積也從單位電池體積18mm×65mm,提高到21mm×70mm。而這已經是當前特斯拉能夠達到的最佳成果。與傳統燃油汽車相比,困擾當前電動汽車發展的並非電機或者電控,而正是能源效率還未達到燃油標準的電池。
Model 3
而在智慧手機等電子產品領域,晶片的更新迭代相當迅速。高通旗下的驍龍855迭代至驍龍865,僅用了一年時間,晶片效能提升的同時,也意味著功耗的提升。而隨著5G網路的普及,其在帶來高頻寬和低延時的同時,也帶來了能耗的提升。因此,發展相對緩慢的電池技術已經成為限制這些電子產品發展的一大瓶頸。
提高充電速度、縮小體積...石墨烯電池或帶來變革石墨烯電池,則是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動特性而研發出來的一種新能源電池。
與傳統鋰電池相比,石墨烯電池不僅在體積上更加輕巧,且其充電速度較傳統電池提升顯著。這也是為何爆料宣稱華為新一代的石墨烯電池僅需45分鐘便能實現電量充滿的原因。上文我們也提到,電池的發展已經成為限制當前電子產品發展的一大瓶頸。不論是電動汽車,還是智慧手機等智慧裝置,具備更快充電速度、更小體積以及更安全的電池都是其繼續發展的關鍵。
而在當前鉛酸電池以及鋰電池發展均遇到瓶頸的現在,很多人認為石墨烯電池的出現能夠為電子產業帶來新的變革。
面對成本以及安全問題,華為能否實現技術突破?目前,新型石墨烯電池的研發已成功通過實驗階段,三星已於去年搶先獲得基於石墨烯的電池解決方案專利,華為於近期推出首款石墨烯電池的智慧手機似乎並不奇怪。
那麼,實際情況究竟如何呢?我們先來看看當前石墨烯電池在商業化上面臨的幾個問題。
石墨烯電池面對商用的首個問題便是成本。與傳統的導電材料炭黑與石墨相比,石墨烯的價格相對高昂,本身就會石墨烯電池的製作成本。加之石墨烯表面積過大,對現有鋰離子電池的分散均漿等生產工序帶來系列工藝問題,這會進一步提高石墨烯電池的製作成本。
其次,石墨烯材質表面特性受化學狀態影響較大,生產批次的穩定性以及迴圈壽命都存在問題。對於電子產品而言,其安全穩定性同樣也是成本之外重要的考量因素。尤其對於三星、華為等國際知名的品牌,因安全問題導致的名譽損失是無比巨大的。三星此前的“電池爆炸”事件嚴重影響了三星手機的銷量。
正因如此,即便三星早在去年年末便已獲得基於石墨烯的電池解決方案專利,其配有石墨烯電池的智慧手機產品也遲遲未能釋出。華為雖然是國際上知名的手機廠商之一,但其在材料科學上的實力究竟如何,目前還不清楚。