有人说，谁能解决电池的问题，谁就能成为下一个世界首富，你怎么看?

小挖客跟储能打交道的经验来说：讲干货。是的，广义的电池问题其实是新时代能源形式的问题，解决它就如同当年的石油大亨一样可能成为首富。但是，问题没那么简单。

电池的瓶颈

不废话，看比较：

普通铅酸电池：40-60WH/KG，就是说每公斤铅酸电池重量能让一个50瓦的灯泡亮1小时

目前的锂电池：小挖客亲自实测，目前实用型中最牛的特斯拉车用21700电池，280WH/KG（具体要看放电功率，放电功率越小放出的电量越大）

一次电池：干电池就是一次电池，用完就扔的不考虑充电。用贵金属制成的一次电池，最高有500WH/KG的报道，没有实测过

新型锂电池：小挖客的朋友提供一块样品，亲手实测，450WH/KG（2C放电），可反复充电，贵得惊人。

汽油：换算过来，12000WH/KG！看到差距了吧？

电动机目前难以替代热代，根子其实在电池上！

能源迭代的特点

人类能够利用的能源，决定了人类文明发展的高度。原始人只能利用木柴等，后来大规模利用煤炭，就直接催生了工业革命；石油其实能量密度只比煤炭高了一倍，但易用性比煤炭好得多，于是迅速取代了煤炭；下一代的能源是什么？目前看来电能的可能性比较大——来源广泛、易用性更好、效率更高、更环保，简直太好用了。

但是，电能的储存是非常难大的难关。从前面列出的数据来看，比石油还差着几十倍。如果有谁能让这个差距缩到10倍——电池能量密度达到1200WH/KG，电力有可能取代热机成为主流！

应用的案例

如果电池能量密度达到1200WH/KG，首先，电动汽车续航里程是现在的5倍！你买辆特斯拉，充一次电能跑2000公里以上（意大利已经有人跑出1000公里，不过是匀速直线跑的，不算）……

你的手机，充一次电就能用上3-5天，重返功能机时代……

光是这两项，市场的潜力会有多大？想不成为首富都难！乔布斯去世前曾和某电池公司达成秘密合作，申请了燃料电池在手机等移动终端上的应用，据说已经可以续航1周了！可他去世后苹果公司再没有在这个领域发过力了。

如果电池能达到汽油能量密度的一半，也就是在现有的基础上增加20-30倍，那么飞机可能都全部改用电了，如下图，正在开发的电动商用飞机！

未来不简单

但是，电池问题并不是那么容易的。首先，传统锂电池的潜力已经差不多了，想要有数量级的飞跃很困难。小挖客前面提到的那块新型电池，比现有的电量增加了70%，但充电速度极慢，只有0.1C，价格贵不说，寿命只有几十个充放循环。

锂硫电池小挖客测试过，大功率放电时能量密度还不如锂电池。极小功率时才有优势。而且，小挖客从来没看到过5次充放循环后的数据，估计寿命更惨。

氢燃料电池，理论很美妙，但氢的储存不容易。氢的能量密度高，是用重量来计算的，可体积实在太大了。即使用丰田的700MPA气瓶储存（理论上压缩700倍，算上压缩因子还要除以约1.4），综合下来能量密度只是比锂电池强个2-3倍。氢的生产、运输、价格、加氢站……全是问题。美国商务部对氢燃料电池汽车的判断是，储氢系统的效率达到7%WT，即每公斤重量能储存70克氢，才具备实用价值（还比不燃油，但可以用了），目前还有一点点差距

未来的畅想

超导体储能技术。理论上超导体没有电阻，储存电能可以达到极高的能量密度，存储释放都没有损耗，但是，常温超导体看来近年还不能完善。

燃料电池可以指望一下金属氢，氢在高压下变成钻石一样的晶体，如上图，能量密度比石油高出近100倍。但是，所说哈佛一个团队在2017年合成1小块，存在的时间没有两天。此后再无人重复制造出金属氢。

可控核聚变，地球的氘、氚等核燃料够我们用N多年，麻省有个团队现在雄心勃勃要造一个正输出（输出的能量大于消耗的能量）的核聚变反应堆。但即使成功，也只是解决了电能的来源问题。要广泛应用仍然要电池，或者，像大刘在《三体2》里描写的那样，用无线传输电能？让我们生活在一个巨大的微波炉中吗？

有人说，谁能解决电池的问题，谁就能成为下一个世界首富，你怎么看?

人类的科技革命似乎永远都不会停滞，第一次科技革命围绕蒸汽机展开，瓦特成了神话性人物，估计也挣了不少钱；第二次科技革命由电力引发，富兰克林发现电能之后，也早已经名垂青史，同时也进入了中国小学生自然课本；第三次科技革命则是信息互联网时代，一直延续至今，微软凭借window统治级的表现，利润长盛不衰，即便创新停滞，错过移动互联网，他们也能在市值上同苹果一较高下，创始人更是长期霸占世界首富的宝座，而信息时代的另一位领袖式企业，则常年雄踞全宇宙最赚钱公司的宝座，可以看出，每一次的科技革命虽然都是由“超越金钱”的崇高动机所引导的，但却顺理成章、毫不意外地催生出几个世界首富，谈钱真得很庸俗，但没有钱，一切技术都显得非常不真实。

三次科技革命的影响延续至今，人类生活因此发生天翻地覆的变化，但显然，人类的欲望从未停止增长，一些激进主义者早就开始谋划新一轮的科技革命。

现在，关于第四次科技革命，最主流的观点应该是围绕“能源科技”展开，比如可控的核能，谁能把核能装到汽车上，或者家里的煤气管道里，用它来驱动或者做饭，势必会名垂青史；又比如太阳能的深度开发，如此大火球的能量可能是取之不尽用之不竭的，还有海水淡化技术，茫茫大海会成为人类新的福音吗？

但坦白讲，这些科技领先现实实在太多，以至于，我们只能在科幻小说里畅想一番而已。相比之下，电池技术的提升和改建，更为靠谱，它也会顺便改写智能手机行业。

电池简史，智能手机的瓶颈取决于电量？

谈到电池电量问题，人们首先想到的就是便携式可移动电子设备，毕竟，类似电视机、大屏幕或者家庭影院等等，都可以采用家里的电源，但笔记本、iPad、智能手机之类的，一旦离开家庭的固定电源，就成了“无根之木、无源之水”了。

特别是智能手机，现代人类已经把越来越多的生活内容，如社交、游戏、支付、读书等等，都塞进这块4～5英寸的屏幕中了，有些人离开手机一会儿，或者手机自动关机，都会觉得非常没有安全感。于是，电池电量成为消费者的一块心病，而未来不同型号间的竞争，也会成为手机宣传中的一个大型的亮点，如OPPO的经典广告语：充电5分钟，通话两小时，但总得来说，现在的手机电池依旧不满足消费者需求，三星、苹果从未停止优化和扩容电池，以至于，三星的Galaxy炸了一台又一台，不得已暂时停产，然后和苹果讨论，能不能把多余的产能让给iPhone呢？随后iPhone8电池又出问题，也是炸了一台又一台，现在整个产业链都对电池格外小心，宁可搭上大量的成本，也不敢接受任何瑕疵！

平心而论，电池经过数十年的发展，已经有了长足的进步，如果看一下手机电池简史，就会觉得现在的电池已经足够好了，只是因人类的欲望增长太快而已。

摩托罗拉发明了第一部移动电话，给其配备了六节镍镉电池，仅能支持通话20分钟，但要给这部手机充满电则需要10个小时以上；在很长一段时间内，市面上都流通着这种低电量电池，此外，镍镉电池还有一个非常致命的缺点，那就是记忆效应，消费者每次充电必须充满，也只有等到耗电100%之后才可以再次充电使用，否则，电池电量就会大大下降，依稀记得在2003年前后，购买一部手机时，店员会反复强调：充电一定要充满，用电一定要完全。其实，这都是受限于镍镉电池的记忆效应；随后，科学家们开发出镍氢电池，在成本、制造工艺、成品外形以及环保方面都有着显著优势，加大版能量密度让其快速风靡，更重要的是，镍氢电池的记忆效应已经减弱很多，这让手机充电更加方便；接下来就是我们比较熟悉的锂离子电池，在克服掉成本问题之后，锂离子电池开始大面积普及，彼时的功能手机还有一项指标：待机时间，比较有亮点的如七天、九天的超长待机，加之，锂离子都是可拆卸的，每部手机都可配置2~3块电池，消费者很少关注电池问题。

电池真正成为手机瓶颈，就是iPhone横空出世的时候，乔布斯扩大了电池的面积，使得电池电量获得显著提升，但同时，也扩大了手机的线路板、功能模块和显示屏幕，更因接入移动互联网，而搭载起琳琅满目的应用，电池电量瞬间成为智能手机的最大瓶颈，个性十足的帮主还非要把iPhone的电池粘在外框上，惹得一众手机制造商竞相模仿，可拆卸电池逐渐走进历史，而电池电量问题也成为科技世界的最热话题。

突破电池材料瓶颈，更要突破思维的瓶颈？

为了应对电池电量问题，各路手机厂商大显身手，在电池电量、省电模式以及充电技术方面都做了很多努力，如前文所述，OPPO有充电5分钟，通话两小时的惊艳，而三星、苹果则因太过于激进的电池设计，还引发了一系列的爆炸事件，但显然，这些都不会影响三星、苹果之于电池领域的探索：三星自然不用说，他们本身就有着排名前三的电池业务，而苹果也对快速充电技术非常着迷，他们相继收购多家充电技术公司，同时，在深圳积极培植新的电池供应商，并将自己的技术逐一实践。

现在，智能手机的瓶颈取决于两个方面，一方面是亟待突破的材料科技和电池尺寸，另一方面就是亟待突破旧的电池思维，今日电池又怎能满足明日的人类欲望呢？

众所周知，iPhone6是苹果第一款大屏幕手机，创造了自己的销售神话，事实上，这款手机之所以受消费者青睐，还有一个不常被人提及的优势：电池电量变大。现如今手机电池电量受到限制，有很大一部分原因在于“有限的尺寸”，这就需要电池行业找到新的材料和制作工艺，比如前不久瑞典的一所大学研制出超级电池Power Paper，又被称作纸质电池，它之所以倍受关注，正在于其采用了全新的材料，不仅薄得好像一张A4纸，还有良好的延展性和稳固性，经过反复的折叠依旧能保持良好的状态，总容量为26800毫安，大约是iPhone电池容量的十倍，续航时间杠杠的；当然，这种超级电池也仅仅是在旧思维的基础上增加电量，其实，无论智能手机电池电量达到多少毫安，都追不上人类的欲望，唯一可行的思维应该是“消除现在的手机形态”，让万物联网，到处都是嵌入式芯片，同时有效地利用太阳能和交流电，否则，电池永远都是智能手机之瓶颈。