華為Mate8發(fā)布會(huì)開始前,微博上就出現(xiàn)了這樣一條預(yù)告——華為Mate8將使用石墨烯電池。緊接著“石墨烯電池已經(jīng)研發(fā)成功,并且已經(jīng)商用化應(yīng)用在華為Mate8智能手機(jī)上了”的消息在互聯(lián)網(wǎng)上不脛而走——在Mate8發(fā)布前釋放半真半假的消息,以猶抱琵琶半遮面的形式使華為Mate8手機(jī)也隨著石墨烯電池消息的傳播而備受關(guān)注。
然而,我們都知道,事實(shí)上Mate8并沒有采用石墨烯電池(原因下文會(huì)提到),但是這也給了我一個(gè)聊一聊石墨烯電池的機(jī)會(huì)。
石墨烯電池并非顛覆性革命
所謂石墨烯電池并非整個(gè)電池都用石墨烯材料制作,而是在電池的電極使用石墨烯材料。
石墨是目前鋰離子電池中最常用的負(fù)極材料,充電時(shí),Li嵌入到石墨層間形成插層化合物,Li完全嵌入時(shí),每個(gè)石墨層都嵌入一層Li,對(duì)應(yīng)化合物L(fēng)iC6,理論比容量為372mAh/g。當(dāng)每片單層石墨都以雜亂無(wú)章的方式排列,則在單層石墨的兩側(cè)表面都可以結(jié)合Li,理論比容量提高了一倍,即744mAh/g。由于石墨烯的缺陷位、片層邊緣及石墨烯堆積形成的微孔結(jié)構(gòu)都可以存儲(chǔ)Li。因此,在理論上石墨烯電極可能有超過石墨兩倍的比容量。(編者注:看不懂的看這句話就夠了==)
如果將石墨烯和SnO2,Mn3O4,CuO等電導(dǎo)率比較低的正極、負(fù)極納米材料進(jìn)行復(fù)合,如Li4Ti5O12、TiO2、LiFePO4等,就能提高鋰離子電池的循環(huán)性能。中科院金屬研究所在PNAS發(fā)表論文,將正極材料LiFePO4和負(fù)極材料Li4Ti5O12分別與石墨烯復(fù)合,制備了LiFePO4-石墨烯/Li4Ti5O12-石墨烯為電極的具有高充放電速率的柔性鋰離子電池,石墨烯作為鋰離子及電子的通路,同時(shí)起到了導(dǎo)電添加劑和集流體的作用。
另外,如果將石墨烯和炭黑混合后作為導(dǎo)電添加劑加入鋰電池可以有效降低電池內(nèi)阻,提升電池倍率充放電性能和循環(huán)壽命,而且電池的彎折對(duì)充放電性能沒有影響。
因此,電極采用石墨烯材料后,使電池具備高充放電速率是石墨烯電池具備快速充電的原因,相對(duì)于華為、高通、步步高通過大電流密度下充放電實(shí)現(xiàn)快速充電的做法,采用石墨烯電極材料實(shí)現(xiàn)快速充電并不會(huì)像前者那樣削減電池壽命。因?yàn)槭╇姵刂械膬?chǔ)能物質(zhì)依舊是鋰離子,所以石墨烯電池并非像網(wǎng)絡(luò)流傳的那樣是對(duì)鋰電池的顛覆。
那么,Mate 8說(shuō)采用石墨烯電池是怎么回事?
Mate8并未采用石墨烯電池
在市場(chǎng)壓力之下,華為的轉(zhuǎn)型做得徹底,也最優(yōu)效率——通過線上搶購(gòu),建立粉絲團(tuán)等手法,使華為的網(wǎng)絡(luò)關(guān)注度不斷提升,“花粉”在網(wǎng)絡(luò)上更是形成了不亞于“米粉”的傳播能力,華為歷次新品發(fā)布中都少不了花粉和網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷公司的身影——在正反兩方的爭(zhēng)論中吸引流量和眼球,使華為獲得日常無(wú)法企及的關(guān)注度。
本次微博上流傳出華為Mate8將使用石墨烯電池的消息,就是華為典型的網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷案例——通過自媒體的虛假消息成功使Mate8還未發(fā)布就獲得了非常大的輿論關(guān)注度。
而最好的證據(jù)就是華為和曼切斯特大學(xué)關(guān)于石墨烯技術(shù)的合作著眼于通信領(lǐng)域,而非石墨烯電池。而余承東在兩個(gè)多小時(shí)的發(fā)布會(huì)上對(duì)石墨烯電池只字不提,更證明了Mate8并沒有采用石墨烯技術(shù),否則以余承東以往的言行,自然不會(huì)放過這么好的營(yíng)銷點(diǎn)。
華為快沖技術(shù)的廬山真面目
既然華為Mate8并沒有采用石墨烯技術(shù),發(fā)布會(huì)上的快速充電又是怎么回事呢?
據(jù)相關(guān)信息了解到,華為Mate8采用的是改良的聚合物技術(shù),電芯源自索尼和ATL,封裝是飛毛腿和欣旺達(dá),快速充電芯片購(gòu)買自德州儀器,充電協(xié)議是華為自家的。在解釋華為快速充電技術(shù)前,先介紹高通和步步高的快速充電技術(shù)。
早先的鋰電池,大電流密度下充放電對(duì)電池壽命損失很大。近年來(lái),雖然鋰電池的能量密度提升有限,但在相同壽命的情況下,大電流密度下充電提升了不少。
高通的Quick Charge充電采用調(diào)整充電器的輸出電壓,使之獲得設(shè)備允許的安全最高充電電壓,在保護(hù)充電設(shè)備的前提下節(jié)省充電時(shí)間。
比如原來(lái)用的電壓和電流為5V、1A/2A,但高通QC快速充電用電壓和電流為9V、2A/12V 、1.67A,因?yàn)楣β首兇罅耍潆娝俣茸匀蛔兛炝恕?/span>
而步步高的VOOC快速則是采用加大電流的辦法,雖然電壓依舊是5V,但電流提升到5A,功率提升后充電自然變快。
華為的做法和高通類似,電壓和電流分別采用9V、2A,而Mate8快速充電的奧妙就在于此。相對(duì)于步步高的VOOC,高通的QC和華為的快速充電具有成本更低的優(yōu)勢(shì),因microUSB只能夠承受2A的電流,所以充電接口和主板線路都要進(jìn)行改造,還使用了并聯(lián)電池,成本會(huì)因此有所提升。