在如今这个全民看脸的时代,电池届也在轮番上演着颜值大比拼。不要走开,我们一起来看看。

powerwall:颜色鲜艳,更高级的家庭装充电宝
powerwall可连接太阳能充电,有五种颜色,两种型号可供选择
这月初,电动汽车的先行者特斯拉发布了自家的powerwall,美其名曰家用能量电池墙,通俗点讲其实就是一块面积类似冰箱那么大(但没有冰箱那么厚,大概7.1英寸左右)的电池或者充电宝。略微高级一点的是,它能够存储来自太阳能、电网以及model S等多个渠道的电力。消费者可将powerwall作为储能装置,维持家庭生活所用。
本质上,powerwall还是一块可充放电的锂电池,其亮点在于结合了太阳能分布式发电以及锂电池储能,能够实现转移负荷、太阳能发电自给以及电力备份。而至于电池的核心技术——电极材料以及光电转化率似乎并没有多少提升。还有备受人们吐槽的成本问题。powerwall“裸机”价格是3000美元或3500美元,此外用户还要考虑附加设备,例如逆变器、太阳能装置以及安装费用,另外,在美国太阳能发电也是要按发电量收取费用的,并不是说真的就能自给自足了。因此,powerwall目前还只是属于富豪的游戏。
纸片电池:小巧袖珍,解燃眉之急的必备
如果说powerwall以大体积吸引眼球,那么纸片电池就是以小巧夺目了。
假使你出差外地,急需给朋友打电话但恰巧刚刚在火车上刷微博、看视频把手机电量消耗完了,那么此时可能你就需要去附近便利店购买这样一种袖珍型的纸片电池,来临时解决手机没电的烦恼。纸片电池的发展趋势就是有一天能像便利店里的纸巾一样,随处可见,随时可得,并且价格低廉,以解决人们的应急所需。

纸片电池结构与原理示意图
从原理来看,纸电池其实是一个超级电容器,它的神奇之处在于将电极、电解液和隔离膜这三部分集中在一张神奇的纤维素纸上。其中,正负电极分别是覆盖于纸上的金属锂和碳纳米管,电解液是六氟磷酸锂离子液体,纤维素纸即起到隔离膜的作用。除了制造方法创新外,由于这种电池使用纤维素,从而具有很好的柔韧性,并且在回收环保方面具有一定优势。不过是碳纳米管的使用,还是现在纸电池技术的发展,仍然是阻碍其商业化的两大瓶颈。
飞轮电池:持久耐用,绿色能源之梦的终极
化学蓄电池往往会受电池寿命以及效率的制约。于是,科学家思考有没有一种效率高、寿命长、储能多且更加环保无污染的储能装置呢?飞轮电池就这样出现在了人们的视野中。

POWERTHRU飞轮结构示意图
飞轮电池突破了化学电池的局限,由飞轮、电动机-发电机和电力电子变换装置三部分组成,以处于核心真空室内飞轮高速旋转产生的动能转换并输出为外电能来实现存储。飞轮储能的高低很大程度取决于飞轮质量以及旋转速度。近年来,高强度、低密度的纤维复合材料的问世与飞速发展促进了飞轮储能技术的实际应用。目前选用碳纤维复合材料制作的飞轮轮缘线速度比子弹的速度还要大,高达1000米/秒。此外,为减少摩擦损耗以及基于高能永磁体和高温超导技术的出现,飞轮使用非接触式磁轴承。
NASA曾耗费20年研究,之后太空总署在空间站安装了48个飞轮电池,据称联合在一起可提供超过150KW的电能,不过仅能存储30秒。就目前来看,飞轮材料、真空内动能如何向真空外输出电能以及如何实现磁悬浮超级高速认识制约飞轮储能技术发展的几大因素。 因此尽管飞轮电池发展潜力惊人(比能量可达150W• h/kg,比功率达5000-10000W/kg,使用寿命在20年以上),是最接近人类“绿色能源”之梦的储能方式,但要真正应用到汽车、太空等大场合依然是一件很遥远的事情。
不过,关于飞轮电池的研究仍然是许多国家的热点,并且是保密项目。我国在北航、国防科大等单位有相关的磁悬浮飞轮研究。
无线充电:我的优雅无与伦比
相比于前面所讲的电池,无线充电可能仅仅是一种获取电力的途径。过去一年间其风靡之势使得人们提到电池充电必谈无线充电。试想若是通过一个软件就可以实现手机、笔记本与其他电力设备间的电力传输,就像Wi-Fi或者蓝牙一样,这该是多么酷炫的一件事情。
无线充电是利用电感耦合将能量从供电设备(发送方)传送到用电装置(接收方)以实现充电。如今在实验室中,使用无限充电器已经可以实验10米以内的无限充电传输。是的,现实中无线充电仍要将设备放置在一个无限充电器上,并且此无线充电器需要通过USB线连接电源。
不管怎么说,各种储能电池或者技术都是向着长寿命、大容量、充电速度快、更便捷的趋势发展。抛开外表的华丽噱头,只有踏踏实实地研究核心材料与技术,我们期待中的电池才会尽早出现在公众的生活中。
原标题:颜值爆表的时代:哪款电池才是你心目中的理想之选?