在對于電池續(xù)航能力的追求上，不僅僅是汽車領(lǐng)域孜孜不倦的追求，也是消費(fèi)電子領(lǐng)域的追求。兩者共同的目標(biāo)是，如何提高電池的能量密度。有了市場的驅(qū)動(dòng)力，那么要提高電池的能量密度，科學(xué)家們都在做什么樣的研究呢？

據(jù)國外媒體報(bào)道，當(dāng)2009年蘋果重新設(shè)計(jì)MacBook Pro時(shí)，它采用了一種新型電池，使得電池續(xù)航能力比之前模型長了40%。這款筆記本電腦可以維持7小時(shí)，足以看2遍電影《阿拉伯的勞倫斯》，蘋果營銷總監(jiān)菲爾·席勒（Phil Schiller）將這款電池稱為“革命性的”，但事實(shí)上它的確如此嗎？

過去20年間發(fā)生的科技飛躍實(shí)在令人瞠目結(jié)舌。計(jì)算機(jī)已經(jīng)從功利主義的盒子轉(zhuǎn)變?yōu)橛山饘俸筒ＡЫM成的線條明朗的矩形，且小到能夠放在口袋里。現(xiàn)在的設(shè)備要強(qiáng)大得多，一款新型智能手表的計(jì)算能力比阿波羅登月飛船的都要強(qiáng)大。然而，電池是另外一回事。

即便消費(fèi)者電子產(chǎn)品制造商，從蘋果到三星，為了讓設(shè)備擁有更長的電池壽命投資了上百萬美元的科研資金，科技本身卻無法在未來幾年就發(fā)生翻天覆地的變化。但這并不會(huì)減緩高度依賴電池的小配件數(shù)量不斷上升的趨勢。

為什么電池技術(shù)停滯不前一直是研究人員討論的話題之一，很多人表示我們已經(jīng)到達(dá)科學(xué)的極限。無論真正的原因是什么，消費(fèi)者將需要竭盡全力高效利用需要電池驅(qū)動(dòng)的設(shè)備。

兩條進(jìn)化路線

為了理解具體的情況，我們必須考慮三個(gè)問題：電池制造商的過去、現(xiàn)在以及未來面臨的挑戰(zhàn)。美國加州高級電池初創(chuàng)企業(yè)恩維亞公司的聯(lián)合創(chuàng)始人和業(yè)務(wù)開發(fā)主管邁克爾·辛庫拉(Michael Sinkula)發(fā)現(xiàn)1995年電池里存儲的能量一直未發(fā)生特別顯著的變化，直到十多年后2007年電池存儲的能量才翻了一倍。自那時(shí)起，電池能量的增加從未超過30%。恩維亞相信直到2021年大多數(shù)電池存儲的能量可能都不會(huì)翻倍。

然而，一臺標(biāo)準(zhǔn)的手提電腦可以運(yùn)行長達(dá)10小時(shí)，這是為什么呢？一般來說科技進(jìn)步源于兩個(gè)單獨(dú)的推動(dòng)力：不斷地縮小每一個(gè)零部件的大小和不斷改善管理所有部件的軟件。一臺電腦的大腦是它的微處理器，芯片可以為繪制圖片，或者輔助Facebook更新你好友的生日狀態(tài)進(jìn)行必要的復(fù)雜計(jì)算。在過去的幾十年，工業(yè)界一直在努力縮小處理器的體積。隨著它們變得越來越小，它們所消耗的能量越來越少，因此電池壽命越來越長。

但電池另當(dāng)別論。本質(zhì)上來說，它們是金屬和化學(xué)物質(zhì)的集合。連通電池意味著會(huì)有電流經(jīng)過。而化學(xué)過程面臨的一個(gè)問題便是做的越小并不意味著變得越好。你可以設(shè)想它為一瓶飲料：杯子里裝的啤酒越少，你能夠喝到的啤酒也就越少。

在此之前，主要的電池發(fā)展都源于使用了新材料。當(dāng)材料從鎳轉(zhuǎn)化為金屬鋰后，消費(fèi)性電子產(chǎn)品的電池壽命極大的延長了。磷酸鋰鐵之父、現(xiàn)代電池發(fā)展的一名重要科學(xué)家約翰·古德伊夫(John Goodenough) 教授表示，現(xiàn)在的研究主要關(guān)注于改善鋰電池的壽命。“元素周期表非常有限，” 古德伊夫說道，因此進(jìn)步和提升變得越來越困難。

與1979年古德伊夫宣布取得了突破性進(jìn)展使得現(xiàn)代電池變?yōu)榭赡艿臅r(shí)期相比，現(xiàn)在研究電池問題的科學(xué)家數(shù)量明顯要更多，然而，可以試驗(yàn)和研究的新材料卻已經(jīng)匱乏。

智能手機(jī)能夠持續(xù)使用一周——而非只維持一天——所要求的是徹底革新的科技，而這樣的技術(shù)目前尚未出現(xiàn)。古德伊夫認(rèn)為“延長電池壽命的下一個(gè)策略目前還是未知數(shù)。”