“這些年來(lái)，每一項(xiàng)技術(shù)都有進(jìn)步，唯獨(dú)電池例外！怎么就沒(méi)人能發(fā)明出更好的電池呢？”最近似乎總能聽(tīng)到這樣的，但從事實(shí)的角度說(shuō)，在談?wù)撾姵氐膯?wèn)題時(shí)，電子產(chǎn)品愛(ài)好者們總是忽略了三個(gè)重點(diǎn)。
第一點(diǎn)：你最容易想到的電池，恐怕只是手機(jī)或筆記本電腦上用的那種。不過(guò)，正如許多科學(xué)家所指出的，對(duì)于很多更加重要的問(wèn)題，比如能源、交通、氣候變化，電池也是解決方案中的關(guān)鍵所在。
比如說(shuō)，如今的電動(dòng)汽車只占到美國(guó)新車銷售量的1%。一個(gè)原因是它們的使用成本要高于燃油車。另一個(gè)就是里程焦慮——消費(fèi)者十分害怕在離家很遠(yuǎn)的地方電動(dòng)汽車突然沒(méi)電。目前研究者正在開(kāi)發(fā)的成本更低廉、容量更大的電池，正是為了解決以上兩個(gè)問(wèn)題。
然后是電網(wǎng)。電力不比自來(lái)水，一直候在水管里，只等你打開(kāi)水龍頭。在你打開(kāi)一盞臺(tái)燈時(shí)，所需的電力一定是在此刻實(shí)時(shí)生成的。因此，供電單位每天都要應(yīng)對(duì)能源需求的巨大波動(dòng)。夜間時(shí)分，所有人都已入睡，用電需求幾乎下降至零；而下午5點(diǎn)，人們紛紛下班回家時(shí)，則會(huì)迎來(lái)用電高峰。實(shí)際上，電力公司常年維護(hù)著一批成本高昂、效率低下、使用頻度極低的備用發(fā)電廠(“尖峰負(fù)載發(fā)電廠”)，就是為了處理需求的不定期激增，比如熱浪期間的情況。
接入電網(wǎng)的電池能夠平衡這些雜亂的波動(dòng)。也許更重要的是，電網(wǎng)電池可以在太陽(yáng)當(dāng)空時(shí)存儲(chǔ)太陽(yáng)能發(fā)出的電力，在大風(fēng)刮起時(shí)存儲(chǔ)風(fēng)能發(fā)出的電力，供我們需要時(shí)使用。畢竟迄今為止，我們還沒(méi)法讓太陽(yáng)和風(fēng)配合我們的生活作息時(shí)間。
為人們所忽略的第二點(diǎn)：我們的抱怨往往是沖著電池容量去的，即我們的電子產(chǎn)品需要多久充一次電。但事實(shí)上，容量(能量密度)只是電池行業(yè)著力提升的諸多方面之一而已。
我們還希望這些電池價(jià)格便宜、廢棄后對(duì)環(huán)境無(wú)害、使用壽命長(zhǎng)(能夠反復(fù)充電幾千次)、體積小巧、輕盈(尤其是電動(dòng)汽車用的電池)、使用安全。一部自行爆炸的手機(jī)，足以毀掉你一整天的心情，三星已經(jīng)為我們提供了例證。
總的來(lái)說(shuō)，一塊電池不可能兼顧以上的所有優(yōu)點(diǎn)。但話說(shuō)回來(lái)，我們也并不總是需要所有的優(yōu)點(diǎn)。比如說(shuō)電網(wǎng)電池，就沒(méi)必要做得便攜小巧。那么這個(gè)領(lǐng)域就可以對(duì)其他電池種類敞開(kāi)大門(mén)，比如液流電池：這種電池里有數(shù)個(gè)巨大容器，里面存儲(chǔ)著不同的化學(xué)溶液，溶液進(jìn)入一個(gè)反應(yīng)容器中交錯(cuò)流動(dòng)釋放電能。
又或者飛輪電池：使用鋼等材料制成多枚重達(dá)上千磅的碟片，在夜里，能源價(jià)格較低的時(shí)候，用電力驅(qū)動(dòng)它們?cè)跓o(wú)摩擦的腔室內(nèi)(利用磁鐵懸浮在真空中)以每分鐘數(shù)千次的速度旋轉(zhuǎn)，到了白天，工程師便可將它們所儲(chǔ)存的動(dòng)能以電力的形式重新釋放出來(lái)。
第三個(gè)重點(diǎn)：數(shù)十年來(lái)，電池一直在不斷進(jìn)步。我們之所以沒(méi)有注意到這一點(diǎn)，是因?yàn)樵诖似陂g，我們的設(shè)備也一直在變得越來(lái)越快，越來(lái)越強(qiáng)大，越來(lái)越耗能。
要知道，如果你有辦法把一塊現(xiàn)代的iPhone電池裝進(jìn)一部1995年產(chǎn)的手機(jī)里，只要充上一次電，大概就夠你用上一年的。
此外也有一些偉大發(fā)明已經(jīng)距離我們不遠(yuǎn)了。材料學(xué)家邁克·齊默爾曼(Mike Zimmerman)已經(jīng)成功地將電池中高度易燃的液體電解質(zhì)(離子會(huì)在電池充放電的時(shí)候通過(guò)液體電解質(zhì)來(lái)回游動(dòng))替換成一片特制的塑料薄膜。很快，我們就能看到不可燃也不會(huì)爆炸的電池了。
而且由于這樣的電池不會(huì)爆炸，齊默爾曼便可以使用鋰金屬來(lái)代替鋰離子，前者的能量密度要高出很多，只是用在如今的電解液電池中，實(shí)在太過(guò)危險(xiǎn)。很快，我們就有使用壽命更久的電池了。
