2016年,全球手機(jī)出貨量冠亞軍蘋果和三星都在電池安全的陰溝里翻了大船,蘋果關(guān)機(jī)門全年不斷發(fā)酵,全球范圍內(nèi)召回與更換電池等舉措讓蘋果公司尷尬不已;三星蓋樂世Note 7電池爆炸更造就了史上最短壽命旗艦機(jī),引發(fā)熱議。
曾幾何時(shí),手機(jī)處理器從單核、雙核,發(fā)展到四核、六核甚至八核心;屏幕分辨率也從720P、1080P一路走到2K;內(nèi)存從2GB、4GB逐漸完善至6GB,存儲空間、攝像頭都遵循摩爾定律,每一年都成倍增長,然而唯有電池容量始終無法實(shí)現(xiàn)飛躍式突破。偶然之中存在必然,當(dāng)手機(jī)行業(yè)集體面臨的電池技術(shù)創(chuàng)新困境讓安全問題不斷放大之際,我們不禁發(fā)問,拿什么拯救你,我的電池?
市場巨大
2016年,我國智能手機(jī)市場增速明顯放緩,眾多供應(yīng)鏈上游企業(yè)也多少受到影響。然而在所有的企業(yè)中,電池解決方案商一直延續(xù)著健康穩(wěn)定的發(fā)展速度,不少業(yè)內(nèi)人士表示該領(lǐng)域廠家不僅沒有陷入經(jīng)營困境,不少企業(yè)還迎來了機(jī)遇并存的艷陽天。
數(shù)據(jù)顯示,自2012年開始,無論智能手機(jī)市場如何風(fēng)起云涌,電池解決方案市場都保持著30%至40%的增長幅度。越來越多的客戶希望采購性能更強(qiáng)的解決方案,他們需要壽命更長、容量密度更大、體積更小的產(chǎn)品。根據(jù)市場脈絡(luò),電池廠商如果規(guī)劃與籌謀得當(dāng),提升產(chǎn)品銷量并可獲得巨大收益。
目前,聚合物與軟包裝電池方案已經(jīng)成為行業(yè)的主流趨勢。雖然很長一段時(shí)間內(nèi),鋁殼電池仍然保持著很高的出貨量,但從這幾年市場需求的表現(xiàn)來看,鋁殼電池的產(chǎn)量逐年下降,市場占有率也越來越低。繼續(xù)醉心于該市場,將意味著走向產(chǎn)能過剩的紅海競爭。聚合物與軟包裝電池方案已成為高端產(chǎn)品市場的主流選擇,包括蘋果、三星和華為等主流終端廠商都已進(jìn)駐該市場,短時(shí)間內(nèi)不會存在爭議。
不爆炸是硬道理
雖然我國電池解決方案廠商進(jìn)步之快勢不可擋,但是無論是起步時(shí)間還是技術(shù)能力,日韓等企業(yè)依然是全球范圍內(nèi)電池解決方案市場的領(lǐng)先者。
去年因三星Note 7爆炸事件而備受非議的三星SDI便是韓國電池市場的佼佼者,從2000年開始,三星SDI就開始生產(chǎn)小型鋰電池設(shè)備,三星SDI在柔性電池的開發(fā)上占有技術(shù)優(yōu)勢。
不過,作為三星“親兒子”的SDI所犯下的致命錯誤或許已使其萬劫不復(fù),2017年1月,三星電子通信部總裁高東真公布Note 7爆炸門調(diào)查結(jié)果時(shí)曾表示,Note7采用的兩種電池設(shè)計(jì)與制造過程中存在問題,其中一種電池卷心右上端角落出現(xiàn)擠壓現(xiàn)象,燒損原因是負(fù)極板遭受壓迫,負(fù)極端其他因素也提高了發(fā)生事故的概率。盡管三星沒有公布該電池制造商的名字,但極有可能是供應(yīng)被召回Note 7的65%電池的三星SDI。
而Note 7的另外一家電池方案制造商ATL亦成為“重災(zāi)區(qū)”,高東真表示,另外一種電池則發(fā)現(xiàn)銅箔融化現(xiàn)象,可以確定是事故源頭,原因是焊接過程中產(chǎn)生的毛刺穿破絕緣膜,接觸負(fù)極引發(fā)短路,部分電池甚至沒有絕緣膜。
據(jù)了解,手機(jī)電池使用的鋰離子電池,是通過鋰離子在正極與負(fù)極之間的來回運(yùn)動而實(shí)現(xiàn)電池的充放電功能。在充電時(shí),充電器的電流將正極中的鋰離子趕了出來,這些鋰離子經(jīng)過正極與負(fù)極之間的電解液“游”到負(fù)極中;而放電時(shí),這些鋰離子又從負(fù)極中經(jīng)過電解液“游”回正極中,為手機(jī)工作提供電能。
在這個(gè)過程中,正極與負(fù)極一定不能直接接觸,如果電池的溫度高到使絕緣隔膜融化或根本沒有配備絕緣膜,使得正負(fù)極接觸,則會出現(xiàn)短路。此時(shí),電池儲存的能量迅速釋放,短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的熱,迅速蒸發(fā)電解液,導(dǎo)致電池迅速膨脹漏氣,并起火燃燒。
一位電池行業(yè)分析師對《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》(網(wǎng))記者表示,為了提升電池的體積能量密度、延長手機(jī)電池續(xù)航能力,三星的電池制造工藝才會出現(xiàn)如此大的紕漏,當(dāng)然,除了供應(yīng)商太趕進(jìn)度外,如果三星事先能夠加強(qiáng)制造和質(zhì)量控制,這一悲劇或許會被避免。
在唯快不破的手機(jī)消費(fèi)“快餐”時(shí)代,廠商越來越追求大電池的極致效果以滿足消費(fèi)者日益變化的需求,卻忽略了自身在產(chǎn)品設(shè)計(jì)及品控上的把控能力,一個(gè)個(gè)血的教訓(xùn)也為手機(jī)廠商敲響警鐘,消費(fèi)者追求完美續(xù)航、超大電池容量的同時(shí),產(chǎn)品安全根基也不可撼動。
電池技術(shù)的下半場
大容量電池升級工藝難上加難,在廠商的焦慮中,另辟蹊徑已是不爭的事實(shí)。于是各大廠商開始在軟件優(yōu)化、節(jié)能續(xù)航上想辦法、做工作,在續(xù)航及充電方面大作文章。
其中,在充電上的突破更為明顯,不能續(xù)航長,就把充電時(shí)間變短。過去一年里,電池快充技術(shù)迅速席卷整個(gè)智能手機(jī)市場,在現(xiàn)有電池技術(shù)無法取得突破的情況下,快充技術(shù)已然成為解決續(xù)航問題的最好方法,也成為智能手機(jī)極為重要的賣點(diǎn)。
此外,為避免下代電池出現(xiàn)自燃現(xiàn)象,業(yè)界一直嘗試尋找新的方式來防止火災(zāi)隱患。研究表明,在電池內(nèi)部的電解液中新增兩種化學(xué)成分,其中一種成分為硝酸鋰,能夠改善續(xù)航表現(xiàn),另一種成分為鋰聚硫,可以分解電極。這兩種化學(xué)材質(zhì)還提高了電池的耐久度,在多次電池循環(huán)之后,電池容量依然保持99%以上。
可見,雖然面臨種種安全問題,但是在電池技術(shù)出現(xiàn)重大突破之前,各類鋰電池仍然不可代替,未來電池技術(shù)的下半場,除了電池方案提供商和手機(jī)廠商需對產(chǎn)品負(fù)責(zé)、對消費(fèi)者負(fù)責(zé)外,更重要的是各國產(chǎn)品安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)應(yīng)出臺更完善的電池檢測機(jī)制,多一分檢測、多一分安全。