燃料电池将更多地用于便携设备
尽管便携设备的外形和功能变化很大,但有一点是不变的,那就是必须进行充电,所以如何延长电池的工作时间始终是研发工作的重点。
延长锂离子电池的寿命
目前大部分的电池研发工作集中在现有技术上,比如锂离子电池。不过,人们开始花更多的时间在燃料电池等新技术上面。
自从10年前SONY推出第一个锂离子电池之后,锂离子电池技术每年都保持着快速稳定的发展。尽管锂离子电池的容量从几年前的2.2Ah增加到目前的2.6Ah,但是还有增长空间。日本Matsushita公司研制出了2.9Ah电池,能使笔记本电脑持续运行8个小时。
锂离子电池的性能已经接近极限,很能再做得更好了。电池容量的发展不遵循摩尔定律这样的法则,每年的进展只有9%。一些公司在研究如何让电池更快地充电,然后更快地重新运行。东芝已经有所进展,开发出了一种锂离子电池原型,它能在一分钟之内充进80%的电量,使笔记本电脑能够很快地重新工作,而传统的电池每分钟只能充进2%～3%的电量。
燃料电池的进展
燃料电池的成份是甲醇和水的混合物以及空气,只需简单的反应就能产生电能。燃料电池能够用比较便宜的燃料输出相对比较大的功率,并且对环境的污染要比其他电池少很多。
有些公司在研制基于甲醇燃料电池的原型产品,准备将燃料电池同锂离子电池合起来使用。当电脑不运行软件的时候,燃料电池对锂电池充电,而当系统需要的功率超过甲醇燃料电芯所能提供的12W功率时,锂电池可以提供一部分能量。
选择氢燃料
一些公司正在寻找使用氢代替甲醇制作燃料电池的办法,因为氢燃料的能量密度很大。Nippon Telegraph and Telephone(NTT)开发的氢燃料电池原型就有200mW/cm2的能量密度,这相当于3G手机9个小时的通话时间,而其大小只相当于一叠扑克牌。与之相对应的数据是,用在笔记本电脑中的甲醇燃料电池的能量密度是70mW/cm2,而用在手机中的锂离子电池的能量密度是160mW/cm2。
尽管有了不少进展,但燃料电池还是无法在近期实现商业化。最大的挑战是缺乏统一的标准,主要的供应商使用了不同类型和剂量的燃料来给电池充电,这使消费者很难做出选择。
其他努力
关于采用什么样的标准燃料的讨论还没有结果,因为有许多规范在挡道。甲醇是非常易燃的液体,当前的管制标准不允许旅客将燃料电池带上飞机。氢燃料的压缩罐中需要占有较大的空间,所以它的商业化还有一定的悬念。
Start-up Medis开发出可随意使用的碱基电池,该电池不会替代现在便携设备上使用的可充电电池,但是在电池用完且附近又没有充电插座时,该设备可以做为一个便携式的充电站,为便携设备提供电源。这种电池可以平均为手机充电6～8次,在通话状态下可为手机供电20～30小时。但是它不能补充燃料。
其他限制因素
计算机制造商要在购买电池前综合考虑机器的功耗和电池寿命,因此通常需要事先确定备选电池的使用寿命。但只有在机器内安装了更多大功率器件,每小时要消耗更多的能量时,对电池需求的变化才能真正产生。所以,电池技术的发展在很大程度上还是依赖于其他设备的进步。
