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5G时代 智能手机电池技术面临巨大挑战 共享充电宝迎来战略机遇期

【摘要】随着5G通信的正式推出和新一代消费电子产品的快速发展,对设备功率的需求越来越高。目前锂电池技术在智能手机等消费电子产品中的应用取得了哪些新的研究进展?下一代革命性电池技术远离大规模商业用途需要多长时间?在电池供需之间的新矛盾下,分享收费业务模式的市场机会是什么?本文由科技日报和中国科技网记者撰写,并将与读者一起回答上述问题。

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锂硫电池结构示意图

我相信很多人在玩手机或购物时都会遇到手机电量不足的问题,而且他们无法找到充电的地方。

随着5G通信时代的到来,新一代消费电子产品正在迅速发展。在高速,大容量,低延迟的通信技术创新下,对设备功耗的需求也将越来越高。

那么,面对不断增长的设备电源需求,消费电子设备的锂电池技术又有哪些新的研究进展?电池技术创新的未来将走向何方?

最近,业内知名专家,复旦大学化学系夏永耀教授,中国化学与电力工业协会动力电池应用分会研究部主任周波接受了采访。记者和分享了5G通信时代的全面到来,带来了消费电子电池技术。挑战和颠覆。

5G时代,

一切都与强大的“电力”密不可分

平板电脑,蓝牙音箱,智能手机,消费类机器人.随着消费电子产品种类的不断增加,这些消费产品的出现一方面为人们带来了真实便捷的体验;一方面,人们经常看到这些产品的实际用户抱怨产品的不满意或其他产品。

“5G时代的到来不仅仅是互联网速度的变化。它与一系列动态支持系统密不可分。”中国化学和物理电力行业协会动力电池应用分会研究部主任周波认为,如果互联网将人与物的联系更紧密地结合起来,那么5G时代的到来不仅提高了这种联系的速度,也允许事物和事物之间的基本合作。

“手机没有电,而且很匆忙。此时,我们特别希望拥有一部功率强大的手机电池。”周波表示,市场上大多数用于手机,平板电脑和其他手机的手机大多都是锂电池。离子电池虽然设计师一直通过各种方法增加电池的容量,但与消费类电子产品的快速创新相比,它仍然非常费力。

周波认为,万物互联的5G时代无疑将推动各种移动设备的硬件性能需求,包括手机,可穿戴电子产品,物联网设备,无人机等。在这种背景下,电池的电池寿命是否能够支持5G带来的高速计算需求将是一个值得关注的重要课题。

行业创新,

新一代电池技术还不成熟

“目前,3c市场上比较成熟的技术是钴酸锂,这也是消费电子市场中使用最广泛的阴极材料。”复旦大学化学教授夏永耀表示,商业化目前已上市。锂电池正极材料主要包括钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂,三元材料(锂镍钴锰氧化物,锂镍钴铝酸盐)等。后三者主要要求是动力电池,钴酸锂。它用于消费电子领域。

对于消费类电子产品,夏永耀认为,锂离子电池的输入和输出性能主要取决于电池内部材料的结构和性能,包括阳极材料,电解质,隔膜和阴极材料。钴酸锂电池具有比重高,体积大,重量大,能量密度高的优点,是消费类电子产品的最佳选择。

然而,随着5G时代的到来,消费电子产品不断发展,对电池容量的需求也在不断增加。它需要更大的灵活性,更长的运行时间,更低的成本和更高的电池产品。安全。消费电子产品本身的特性也对新一代电池技术提出了更严格的要求。小型化与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是亟待解决的问题。

“我们说新一代电池技术主要是指以金属锂为代表的负极电池。”夏永耀认为,锂硫电池和锂离子电池是下一代电池的研究方向,虽然金属锂的能量密度会非常高。高,但在充电和放电期间仍然存在由树枝状形成引起的安全性问题,以及充电和放电的低库仑效率。特别是锂 - 空气电池技术目前还很遥远,锂硫电池技术还不成熟。因此,他认为新一代电池技术不可能在十年内实现商业化。

对于企业而言,除了在当前技术框架下电池的稳定性和长寿性外,还要具备前瞻性的技术革命意识,不断探索和研究新材料和新电池技术。在5G到达时立于不败之地。

此外,夏永耀还告诉记者,随着以可穿戴设备为代表的新消费电子产业数量的增加,对消费类锂电池的需求也在增加,可穿戴设备通常使用薄膜电池作为固态锂电池。技术,薄膜电池技术和技术基本上是成熟的,如银行卡,VR,腕带和其他可穿戴设备。根据Ai Media Consulting的预测,到2020年,仅VR产业对锂电池的需求预计将超过550亿元。

改变前夕,

快速充电技术和共享充电宝藏空间

谈到消费者锂电池的未来,周波认为,有两大发展趋势:一是技术创新,如增加对正负材料的替代研究,以满足消费者用户对电池容量和容量的双重要求;性能方面,对于大容量,高密度电池技术,从实验室到商业市场保持更加谨慎的态度。

记者还了解到,为了满足用户对耐力指标的需求,市场上的许多消费电子公司也在试图从多方面提高电池体验,如手机领域众所周知的快速充电技术,华为在中国。OPPO,Vivo在这一领域有着优异的表现。

“绝大多数手机都采用快速充电技术,这种技术非常受欢迎。”周波认为,快速充电技术利用高低电压电流,通过增加充电电压,最终提高手机的充电速度,从而缩短手机的充电时间,从而显着提高充电速度。

“传统锂电池和快速充电技术相结合,虽然不是最新技术,但电池匹配很容易实现。”周波告诉记者,虽然快速充电技术作为电池技术全面革命的替代解决方案的到来,但快速充电技术本身也存在一些不可避免的弊端。电池的正极结构实际上是一种非常脆弱的结构。大电流充放电会导致颗粒破碎,破碎后比表面积增大,电解液覆盖不足,导致电池容量增大。缩短和缩短寿命。

尽管革命性的下一代电池技术在十年内不太可能实现商业化,但随着5G时代的到来,高清视频和音频通话以及高功率物联网应用肯定会增加手机等消费类电子产品的消费。想象一下压力。在电池技术急需系统性变革的前夕,除了刚才提到的快充技术外,国内风险投资市场目前选择使用共享充电宝模式来解决用户手机电池续航时间的问题也是一项有用的创新尝试。

■本文转载自科技日报 - 中国科技网,原标题《前沿科技锂电池技术|5G时代!消费类电子电池技术亟需变革》;

记者:桂义东,审计:侯萌,编辑:范琦。