不过在聊这一点前,我们先回头聊一下碳纤维本身。碳纤维是一种含碳量超过90%的高强度高模量纤维。熟悉它的消费者应该了解,这种材料具备耐高温的特性,并且机械强度客观的同时质量又可以控制得很好。不过这还不是碳纤维的全部优点。事实上,如今碳纤维仍然有着广阔的发展空间,更重要的是因为其可以和其他材料很好的混合。
不过这虽是碳纤维的优势,却也是碳纤维生产技术的“劣势”,尽管碳纤维复合材料能够很好满足交通、能源、工业等领域的特殊需求,但由于体积、成本、技术等多方面因素的限制,实际的发展却充满技术难度和复杂性。这之中颇具代表性的便是针对同时兼顾“抗压”“抗拉”的碳纤维复合材料的研究。
不过困难不意味着无法实现,事实上我国面对这个挑战已经交出了一份行业内满意的答案,并且将其运用到了实际生产中,例如最近公开的最大长度可达63米的国产化碳纤维臂架泵车。据了解,这种碳纤维臂架泵车此阿勇的事国内团队设计的碳纤维复材—高强钢混合结构臂架,臂架总成考核的时间超过15000小时,整机也经过了长达一年的工地工业性考核,因此其高强度是通过试验得到的结论。
万物互联时代,手机作为核心控制终端,已经成为日常生活必不缺少的设备。从传统的通讯功能,到现在的娱乐社交、出行支付以及日常办公,如果没有了手机, 便寸步难行。不过,手机在提升了社会运行效率的同时,也给使用者带来了新的痛点——“电量焦虑”。
手机从诞生到现在,高性能和便捷性是一贯的追求。伴随着内置更多硬件以及新功能的加入,留给电池的空间十分有限。而当下,手机电池技术要想在短时间内实现突破性的进展基本不可能,续航尤其是移动续航成了新的难题。
现如今,几乎所有的手机厂商都在降低功耗以及快充技术上寻找突破,但这只解决了充电时长的问题,无法解决空间问题。近几年出现的共享充电宝,则在一定程度上满足了用户对于随时随地给手机补能的需求,怪兽充电等品牌的广泛布局,也正在让更多人远离续航焦虑。
30多年前,第一款真正投入商用量产的手机正式诞生,也就是我们所熟知的“大哥大”。大哥大的手机电池是由六节可充电镍镉电池组成的电池组,重量几乎和现在的轻薄手机一样。但是,大体积并没有带来长续航,受限于电池材料,镍镉电池组充电需要10个小时,但只能通话35分钟。
到了90年代,大哥大已经过时,手机变得越来越小,而此前的镍镉电池组已经不再适用,市场上出现了三种解决方案,分别是定制镍镉电池组、镍氢电池组和锂离子电池。其中,定制镍镉电池组虽然在体积重量上更小,续航也更持久,但是充满电依旧需要10个小时,即便是采用了可拆卸式设计,也需要每日一充。
相比较下,镍氢电池在成本上镍镉电池差不多,但能量密度则要高很多,可以实现更频繁以及更高功率的充电。但镍氢电池的劣势在于,其自身存在自动放电过快以及电量衰减等问题。
最后,则是一直延续到今天的锂电池。其实,锂电池早在90年代初就已经商用量产,并且续航能力更强。但是由于售价过高,直到21世纪初期,才因为整体成本的下滑而被大规模采用,取代了镍镉电池和镍氢电池。也是在那个时候,锂离子电池从背板一体化电池,转变为嵌入式可更换电池。
从镍镉电池到镍氢电池再到锂电池,手机电池正在变得更小也更持久。不过,在锂电池30年的发展历程中,苹果公司的一项决定,不仅改变了锂电池的形态,更让整个手机行业实现了革命性的跨越。
2007年,iPhone正式发布,不仅采用了更大胆的设计语言,还取消了可更换电池设计。这个操作让锂电池不用再有固定的模块,也让手机有了更多设计形态的可能性,可以变得更轻更薄。