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锂电池问题多 "笔记本电池续航8小时"成为空谈

  CNET科技资讯网5月4日国际报道 电池续航力八小时,是主流笔记本电脑厂商矢志在八年后达到的目标。问题是:同样的话他们已经讲了八年。

  PC零组件的用电效率日益提升,但节省的电力都给绘图芯片吃掉了。

采用转动零件的硬盘逐渐把任务交棒给闪存,但就在此时,更快速的Wi-Fi芯片又耗用大量的电力。

  多年来厂商努力降低笔记本电脑的耗电量,但现在是检讨电源供应的时候了,而锂离子电池(lithium ion battery)成为众矢之的。

  制造商近年来一直探索锂离子的极限。结果是,电池每次充电后的续航力只稍微延长,但安全问题不断,例如索尼2006年大举召回电池。

  电池开发商Boston Power创办人兼首席执行官Christina Lampe-Onnerud说:“这一行的问题,有一部分出自于不得不过度设计(over-engineer)系统,而且有巨大的成本压力。”

  锂离子技术1990年代初期迈入商业化时,刚开始被视为奇妙的解决之道。但Lampe-Onnerud说,后来厂商便发现,若不在锂离子的成本和安全性方面推向极致,其实改善的空间并不大。

  新材质

  因此,电池制造商一直在实验新材质,希望能发现重大突破。但这也可能产生一些始料未及的后果,让笔记本电脑销售商的日子更难过。

  举例来说,和三洋与索尼并列为三大电池厂商的松下,已发展出一款新式电池(battery cell),一次可充的电量大于标准电池。一组标准锂电池(battery)内含六个电池(cell)。

  松下未说明新款电池用的是何种材质,但英特尔电源部经理Andy Keaths说,该公司和其它厂商一样,也在研发替代锂作为电池极的金属材质,例如镍和锰。

  目前,松下的新款电池只用于自家品牌的笔记本,但有朝一日,可能技术授权给其它厂商使用,而别的厂商可能以自己发现的新材质生产电池的阴极和阳极。英特尔投资Zinc Matrix Power这类公司,正是盘算着在未来改用其它的金属和电源。

  然而,上述替代材质也带来新的问题,因为这些新材质需要搭配的充电电压略有不同,可能增加电池生产的成本。

  惠普笔记本工程事业群专家John Wozniak说,引进新的、未经验证的材质,需要时间。他说:“此刻,要规划在某段时间可达到某种容量的路线图时,我会把时间表订在,比方说,六个月以后。”

  电池业顾问公司Huret Associates总裁Barry Huret对锂离子电池技术的未来,则比较不那么悲观。

  他说:“他们要做的,只是对现在用的材料做最佳控制即可。”

  按照这种想法,Boston Power现在做的,不是聚焦于延长电池续航力,而是着手改良电池稳定性、用电效率和锂离子安全性。

  举例来说,该公司希望打造出一款充饱电后、不会因为放久了就没电的电池。相形之下,目前的电池摆久了,电力就愈来愈微弱。

  这对惠普的企业客户而言,可能是一大卖点。惠普的客户目前购买三年期的笔记本电脑保修,但电池部分只享有一年期保修。Wozniak说,如果电池寿命只不过稍微增加一些,或许顾客在面对其它有关电池的卖点时,会更愿意尝试。

  Wozniak说:“若电池续航力不能延续一整天,也许我可以在午餐时间快速充电一下。”

  但,任何改良都必须考虑重要性日益显著的电池安全性。去年发生一连串的笔记本电池爆炸起火事件,导致消费电子工业史上规模最大的召回电池事件,使得这个问题开始引起高度重视,成为业者挥之不去的梦魇。

  祸首是索尼生产锂电池的技术有瑕疵,导致电池(cell)里残余微小的金属碎屑,在拥挤下,金属杂质可能穿透隔离层,造成电流在狭小的电池空间内流窜。

  Lampe-Onnerud说:“任何时候,你想把能量挤进有限的空间,就应了解部署的情况。”

  Keaths说,锂离子电池发生事故的情况很罕见,但一旦发生,却引起高度瞩目。

  索尼已为去年的问题向社会大众公开道歉,而且已为大规模召回付出高昂的代价。

  电池召回的影响

  Huret说,去年的召回事件,促成各种新的标准与法规的建立。

  例如,日本电子信息科技业协会(Japan Electronics & Information Technology Industries Association)以及日本电池协会(Battery Association of Japan)最近公布新标准,订定这一代锂离子电池充电电压的上限。

  而美国电器电子工程研究所(Institute of Electrical and Electronic Engineers)和运输部,也着手拟订类似的指导方针。

  除了去年的问题之外,电池制造商也做了一些创新的改变,以持续提升产品的性能。不过,每年提高用电效率7%的成果,只能算差强人意,难以让习惯摩尔定律(Moore's Law)那种进步速度的产业感到满意。

  让电池壁愈来愈薄,一直是改善锂离子电池性能的主要方法之一。但在去年索尼遭遇的状况后,很难想象电池壁还有多大的变薄空间。

  除非PC工业决定押宝另一种笔记本充电技术,否则在业界聚焦于安全、可靠性的情况下,电池寿命仍可能只维持这种不理想、但可接受的程度。

  八小时的电池续航力今天的确存在,有一些笔记型计算机办得到。但那需要使用延伸电池、更昂贵的节能芯片,和两者并用。英特尔行动能量项目经理Kamal Shah说,在2010年之前,八小时续航力对主流笔电而言,是不切实际的目标。

  Shah认为,诸如闪存设备和节能显示器等新兴技术,将持续协助改善情况。他说:“许多东西结合起来,到2010年,可望在电池技术方面产生累积性的改良成果。”

(责任编辑:romp)
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