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4G手機的普及取決于鋰離子電池

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年02月28日  

4G手機及相關的網絡、基站建設從去年開始在中國境內從概念到實用。人們之所以要用4G手機,是因為它可以支持更快的數據傳輸,表現在展示效果上,圖像更清晰,接近電視;能夠以100M(TD-LTE標準)速度下載,比目前的撥號上網快2000倍;上傳速度20M,滿足所有用戶對于無線服務的要求。自HTC提供了全球第一臺4G手機后,三星、摩托羅拉也相繼推出自己的4G手機,但4G手機的推廣速度并不能象其他電子產品推廣速度一樣快,原因就在于鋰電池續航能力問題仍然有待解決。


4G手機在續航能力上突破難度極大的代表言論之一來自蘋果,著名果粉約翰?格魯伯就說,蘋果公司為了保證鋰電池壽命不會在下一代iphone上使用4G網絡。


這也難怪:更快、更好、更強大的網絡服務必然耗電更多,做到續航能力和上網體驗的綜合平衡在現有電池技術條件下很難。從電池作為儲電設備投入到應用以來,電池技術的改進都是倍其艱難。因為,首先,材料是既定的;其次,結構設計是既定的。也就是說,無論哪一種類型的電池,從一次電池中的碳性電池、堿性電池到二次電池中的鎳鎘/鎳氫電池、鋰離子電池,它們出生的原理是不可能改變的。目前,一次電池基本沒有改進的空間,二次電池中,鋰離子電池可以通過摻雜和表面涂層技術來適當提高能量密度,但由于材料的限制,提升總是有限的,這兩種手段目前主要是用于電動汽車用動力鋰電池。對于小型鋰電池,如手機鋰電池,還沒有這方面的改進工藝。原因在于,手機用的是聚合物鋰電池,而動力鋰電池多用錳酸鋰或者磷酸鐵鋰電池。


問題是:4G手機的推廣是一個必然趨勢,作為未來的一種綜合性通訊信息工具,它必須要取得至少相對于PC、電視方面的優勢才有勝出的理由。為此,4G標準也在醞釀中,目前已經開始啟動的4G標準有中國移動的TD-LTE、聯通的HSPA+和美國標準WIMAX。TD-LTE在國內應用較廣,它的下載速度是國內最快的基于聯通3G網絡WCDMA的5倍到20倍。


于是,在4G手機應用上的矛盾出現:網速更快與時間更短。既然網速更快的目標是不容置疑的,那就只有改進鋰電池以實現二者的平衡。顯然,蘋果iphone的所說的不使用4G網絡的言論是不現實的,至少iphone會考慮在保持與現有產品相同續航能力的基礎上應用4G網絡。這里有兩個方法,一種是將智能鋰電池的體積做得更大一些,這樣就可以獲得大容量鋰電池,另一種方法就是改進手機的智能芯片使其耗電量減小。當然,這兩個方面都是權宜之計,或者是過渡政策,大容量鋰電池的大體積使手機便攜性能不那么明顯,而所謂芯片的改進或基于功能的減少,或基于內部運作時轉換率的提高(熱量減少),這種芯片改進顯然是有極限的,而且也節約不了太多的容量消耗。


與大型工業鋰電池的改進一樣,4G手機鋰電池的改進可能會演變出多種路線來,材料改進或許是根本之道。


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