當2009年蘋果重新設計MacBook Pro時，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，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”，但事實上它的確如此嗎？
過去20年間發(fā)生的科技飛躍實在令人瞠目結(jié)舌。計算機已經(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)在的設備要強大得多，一款新型智能手表的計算能力比阿波羅登月飛船的都要強大。然而，電池是另外一回事。
即便消費者電子產(chǎn)品制造商，從蘋果到三星，為了讓設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)到達科學的極限。無論真正的原因是什么，消費者將需要竭盡全力高效利用需要電池驅(qū)動的設備。
兩條進化路線
為了理解具體的情況，我們必須考慮三個問題：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翻倍。
然而，一臺標準的手提電腦可以運行長達10小時，這是為什么呢？一般來說科技進步源于兩個單獨的推動力：不斷地縮小每一個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)進行必要的復雜計算。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。
但電池另當別論。本質(zhì)上來說，它們是金屬和化學物質(zhì)的集合。連通電池意味著會有電流經(jīng)過。而化學過程面臨的一個問題便是做的越小并不意味著變得越好。你可以設想它為一瓶飲料：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。當材料從鎳轉(zhuǎn)化為金屬鋰后，消費性電子產(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)展的重要科學家約翰-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展使得現(xiàn)代電池變?yōu)榭赡艿臅r期相比，現(xiàn)在研究電池問題的科學家數(shù)量明顯要更多，然而，可以試驗和研究的新材料卻已經(jīng)匱乏。
智能手機能夠持續(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)。古德伊夫認為“延長電池壽命的下一個策略目前還是未知數(shù)。”
