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经常冒泡一些新概念,人类的电池技术依然没有突破,这是怎么回事

人类的电池技术并非完全停滞不前,而是进步比较缓慢而已,电池利用的是电-化学反应之间互相转换的原理,本身化学的东西突破就有很大偶然性,无法形成电子行业那种摩尔效应,如果拿今天电子信息技术的发展速度来看待传统的行业,几乎所有行业都是“停滞不前”的。请关注:机电猫

技术发展慢是正常的,快才是特例

纵观人类几百万年的历史,在漫漫长河里边,技术发展普遍都是极其缓慢的,比如旧石器时期差不多占了300万年,也就是人类使用简单的石头做工具时间非常非常长,才慢慢过渡到新石器时期,而新石器也占比了5000年以上的时间,可以说技术的突破对于人类而言,慢是非常正常的事情。

即使是我们中国几千年的农耕社会,一头老牛,一部手工纺机,一把犁,一个灶台一个锅,一把菜刀,已经足够一家子生活一辈子了,几千年来大部分人都是这样过来的。像铁器,造纸,印刷,火药这些技术的突破,往往都在某个时间段突然发生,并不是连贯性的发明创造,需要好几代人的时间来完成的。只有工业革命发生以后,人类互相配合研发生产的社会体系进入了正规,技术的发展才相对快了一点,但是一项技术颠覆性创新,也需要上百年甚至更长的时间来突破。

而我们今天,像菜刀,铁锅,桌子这些东西,几千年发明出来了,也许会有那么一点调整,但是从技术角度而已,并没有实质变化。而我们吃的米饭,猪肉,青菜,本质上也是一样的。衣服材料上是有了技术变化,但是也不是连续变化的,化纤出现已经有了多半个世纪了,一直在使用,而棉花也使用几千年了。至于电饭锅,电冰箱,空调,电视机等家电,虽然在进步,但是变化的速度也挺慢的,你现在是用的电饭锅和几十年前人使用的并没有太多的差异。

电池同样属于变化非常慢的产品,自从伏特电堆在19世纪初期被发明以来,200多年过去了,电池的原理并没有颠覆性的创新,依然使用了氧化还原反应。这期间是使用了很多种材料,氧化银电池,镍氢电池,镍镉电池,铅酸电池,锂电池等等五花八门,但是本质和伏特发明的东西没有太多差异。

像瓦特,卡尔本茨,蔡伦,特斯拉,福特这些人,虽然会带来颠覆性的发明,也是在某些时间段,突然冒一个出来,时间会隔几十年甚至几百年。而人类的电池焦虑,实际上有两个源头,一个是手机发展迅速,另外一个是新能源汽车等待突破,这些都是近10多年的事情了,虽然有巨大的需求,但是不代表人类马上就会有突破。

行业不一样

如果按照行业来看,软件进步最快,电子硬件相对快,机械材料次之,生物化工类最慢,一个手机游戏,可能一个月时间就可以开发出来并完善了,而手机硬件,一般也会一年一变,至于机械设备之类的,几十年都不好进步,而化工这些可能要上百年,电池可以说是属于化工类型的,铅酸电池已经发明100多年了,我们人类在汽车上也使用了上百年,今天还在继续使用。铅酸电池的缺点是非常明显的,污染环境,容量不足,不用说要在新能源汽车上使用,即使是熄火听歌,时间长了可能都会伤害它本身。

而考虑到可靠性,稳定性和经济性,人类一直在容忍中使用铅酸电池,虽然从技术层面上,锂电池已经可以在汽车上使用来做启动了,但是主流依然是铅酸电池。从用电角度而言,使用48伏电压的电池,效率肯定比12伏要高,但是没有见过哪家汽车公司大规模使用了48伏电瓶来启动的,因为行业已经形成了一个惯性,配套厂家都生产这种产品,哪怕是一点点的改变,都是非常困难的,即使改变之中有很多合理的地方。

而满街跑的两轮和三轮电动车,大多数也继续使用了铅酸电池来做动力,锂电池厂家不遗余力地推广锂电池,但是收效非常小,因为汽车行业讲究的是稳定可靠而不是新奇怪异。而锂离子电池是上个世纪90年代索尼公司发明并推广的,一直也不愠不火,等到智能手机行业爆发了,锂电池才真正走向历史舞台,而新能源汽车也开始使用锂电池,它才真正让大众瞩目了。

而现在的智能手机,耗电越来越厉害,主要是手机硬件和软件每年都在更新进步,这是电子产品和软件产品,行业特点决定了它们每一年半载就会跑快一倍的,让普通人都患上了速度焦虑症了,毕竟每天都要对电池充电才可以满足自己玩手机的充电需求,而以往老的功能机可以待机一周,形成了明显的对比,都认为电池不行了。

电动汽车这几年也成为交通工具大热门对象,实际上电动车比内燃机出现还早,就因为电池无法突破,所以被内燃机压制了100多年,现在有点旧瓶新酒的味道了,虽然锂电池是可以比铅酸电池容量大了一点,但是离人们的里程需求还是有很大差距的,而且它容易爆炸,充电时间长等,只要电池技术没有突破,恐怕也会被搁置起来的。

电子产品和软件发展太快,并不是因为它们有什么原理和材料上的突破,而是一种技术和工艺上的“累加”,在一定空间里边,积累了更多的晶体管而已,它的行业决定了它们能这样发展,而电池完全是化学反应,除非找到新的材料,或者中原理上颠覆性创新,否则电池是不可能跟得上电子产品的速度的。而这类发明创新,还真需要一个百年不遇的天才来完成,自从爱因斯坦去世后,似乎还没有一个这么高级别的物理学家诞生出来,物理学近几十年的革命性理论突破也没有,讲白了就是有一定的偶然性。电池技术的突破时间,目前看来还真是遥遥无期。

不计成本的东西没有市场价值

很多人,心中都有疑问,不是有什么空气铝电池,太阳能电池,核电池,固态电池,石墨烯电池,燃料电池等产品吗,怎么就无法解决长期续航和移动用电问题。

的确, 几乎每个月都会冒泡出来一则新闻,某某实验室,或者某个高校发明了一款电池,容量比现在的锂电池多了好几倍,或者是充电速度快了多少等等,可是新闻报道过去就过去了,从来没有一家产品能真正实现了产业化,我们日常使用的,依然是铅酸电池和锂离子电池这两种产品为主的可充电电池。

这些新闻,很多是蹭热点的企业放出来的,比如某某手机使用了石墨烯电池,将会加快充电速度,容量加大很多,吸足了大众眼球,本质是为了打击对手,卖自己的手机,和电池技术突破没有任何关系了。

而有些自媒体,为了让自己的文章提高阅读量,东拼西凑一些内容,添油加醋,完全为了满足大众的猎奇心理,讲的电池突破都是一些假的东西。

拿最时髦的石墨烯来说,石墨烯是要把石墨剥成一个碳原子厚的薄层,让它的性质发生了奇异的变化,如果用来生产超级电容之类的产品,理论上可以做到容量非常大,充电瞬间能完成。

但是要加工成这么薄的产品,目前人类的设备和工艺,要完成是绝对不可能的,这个过程不知道要走多少弯路,而且成本也是奇高的,至少目前是看不到任何希望的,拿这种概念来忽悠大众,一定是有问题的企业。

冒出来一个概念并不难,难的是如何让它实现产业化,便宜,稳定可靠才可以让用户用得起,买得起,这个才电池技术突破的大难点。

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