当业界热炒燃料电池时,Boston Power创始人及首席执行官Christina Lampe-Onnerud,在接受电子工程世界网独家专访时表示:“锂离子电池寿命至少还有50年。”
Boston Power公司创始人及首席执行官 Christina Lampe-Onnerud
她解释说,燃料电池行业重点还不是便携式应用,而是交通运输和备用电源。今后可能还会有很多很好的应用方式,比如在家里、路边、医院使用等等。大家都很重视燃料电池,因为十年前,把他看作一个革新的技术,她觉得在今后的十年中,能源和电源这个领域会变得越来越分散,越来越专业,锂离子电池将显现出其独有的优势。
Christina在接受电子工程世界网的独家专访
谈及笔记本电脑电池向着“轻、薄”发展时,Christina转过身,拎起一个红色的宽大手提包,说:“我平时就是用它来装笔记本电脑的,这是一个很大很重的包,所以我也很关心笔记本的便携问题。”正是这样一位率性的CEO,她领导的Boston Power公司近日称不再修修补补的发展电池,而且已经研制出世界上唯一一款与笔记本电脑的典型3年使用寿命相当的电池——Sonata。
Boston Power公司创建于2005年,总部位于美国马萨诸塞州Westborough市, 是一家新创的便携式电源方案提供商,公司为什么会选择最先进入笔记本锂离子电池这个领域呢?
“嘣”的一声,炸出个事业
据Christina介绍,IDC报告显示,2007年第三季度全球便携式PC发货量增加了37%,是十几年来增长最为迅速的季度。值得注意的是,这一数字比同一季度台式电脑的增长高出33%。各种便携产品(诸如手机、PDA、笔记本电脑)的电池市场已经超过50亿美元。
笔记本市场客户的抱怨只有一种——持续运行时间短。索尼公司1991年发明了锂电池技术,1992年电池容量是1000mAh,然后是逐年增高。人们唯一关注的指标就是总容量,向客户推销笔记本电脑,主要卖点是总容量,有的电脑甚至可以到2.6个Ah。但是这一模式,有相当多问题。
“购买一个新的笔记本电脑,最初完全可以用4个小时;过一个月可以用3个小时;四个月呢,就不到一个小时。也就会出现在各种大型的会议上开会的人东奔西跑找电源用。” Christina举了个例子。
另一个问题是安全。众所周知, 2006年频繁发生着令消费者心惊肉跳的爆炸燃烧事件,特别是DELL、苹果、索尼、Lenovo-IBM ThinkPad、惠普和东芝等这些国际知名厂商一起卷进这场漩涡。2007年,爱普生、联想和诺基亚纷纷宣布召回部分型号的锂离子电池。顿时,消费者陷入了对笔记本电脑电池安全的信任危机。
“我们都是消费者,都很担心笔记本安全问题。我是个妈妈,有两个孩子,所以我最不愿意用笔记本电脑的人受任何伤害。之前我一直参加美国联邦政府的调查,我知道笔记本电脑有些使用隐患,但是这个问题是可以解决的。”Christina的语气严肃了很多。
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巨头林立,我型我秀
“我们找到了一个比较理想的平衡:就是我们的Sonata。”Christina介绍。Sonata能够带来更长和更多可用的电源 - 现有的电池在3到6个月性能就开始衰减,但Sonata 电池则在 3 年内性能都维持如新。此外,它的普适型 (drop-in) 设计使其能够应用于现有的笔记本电脑,故笔记本电脑OEM厂商如惠普等,无需对部件作任何设计改变即可采用。Sonata拥有快速的充电速度,可在30分钟内充满达80%的容量。这意味着充电时间仅是其他电池的一半或更短。
Sonata采用一种特定应用的整体系统设计(Whole-system)方法,也就是说,这个电池不是在某一方面的创新,而是30个发明创新的总合。“有点像音乐中的协奏曲,音乐中的乐器,大提琴、小提琴、大贝斯、大鼓,你光听一个就已经很流畅了,但是协奏曲的美丽在于它的协奏。这就使我想到了 “Sonata”,他就像一个乐曲。” Christina轻轻地说,空气中似乎也流淌着协奏曲的旋律。
被电子工程世界记者问及成本问题,Christina 介绍:“我们主要受限于生产规模,现在生产规模还比较有限,我们生产不了比如5000万个单节电池。但是市场对于我们的电池是非常感兴趣的,所以以后随着规模的扩大,就会把成本降下来。而现在可能比其他的电池成本稍微高一点。”据悉,Sonata现在已经进入开始大量生产的阶段,预计今年年底,每月产量会高达一百万个单体电池。
“我自己觉得一百万是一个很庞大的数字,因为我们是从零开始的。但是在整个市场,一百万个不是太大。” Christina笑着补充。
对于Boston Power的CEO而言,Christina更是个科学家,谈起锂离子电池技术来滔滔不绝。
她介绍,过去的电池,能源密度较低,化学机理相似,所以一个技术可以普遍使用于笔记本和手机。随着消费者对运行时间的要求越来越高,电池能源密度也不断增高,有的能源密度相当高,甚至到了手榴弹的密度。市场对安全、高性能又环保的锂离子笔记本电脑电池的需求持续增长。
“电池就像一个化工厂,有很多管道、阀门等等。但它又是更大系统的一部分,而这个更大的系统手提电脑。有时给好的电压,有时错给了电压、电流,这些问题都需要它来处理。”她说。
Sonata不仅使用了混合性物料,也改变了处理安全问题的方式。通过采用低启动压力的CID(断电式防爆阀)和PTC(正温度系数),将电压及温度分开处理。同时拥有多个通气孔,如果出现问题,就一下子就打开,只要空气进入,就会打开。一般电池外壳是碳钢的,熔点是1650摄氏度,Sonata外壳是用铝作的,熔点只有660摄氏度。另外也改变了笔记本电脑电池的主要技术分块,一般电池是2块并联再3块串联(2p3s),Sonata只用3对串联(3s)。
市面上大多的笔记本电池是1991年以来的模式:镀镍的碳钢外壳,性质很强,即使里面的压力很大都不会爆炸,当然,没有人希望电脑里有一个压力锅。行业现在用的是三个安全方面的装置,第一个是断电的防爆阀门CID,第二个是热力方面的正温度系数,电池的过热保护装置,这些都是集中在电源外壳的盖子里面。
在一个镀镍碳钢外壳的“罐头“里面,当由于某种原因,电流非常快,周围温度就会在这样一个范围内积聚上升;随着温度上升,就会出气,晶体液很烫与里面的塑料融在一起。锂离子电池的最初设计是希望气体按照既定的路线在出气孔排出,但是近年来笔记本电脑频发爆炸现象,显然,气体并没有按照既定管道走。
“所有气体出不去,就会变得越来越疯狂,接着只有一部分的气体出去,听到“嘶嘶”的声音。然后就会往下看,查看电脑出得声音怎么不对劲,周围一片安静,然后一下子“嘣’,”记者被这突如其来的“嘣”吓了一跳,仿佛笔记本爆炸真的在自己身边发生了一样,同时也被Christina的活力感染着。
在90年代中期,所有厂商都认为,严格的按照设计的一些基本规律是应该的。典型的笔记本电池组结构,一共是六节电池,由三个基本单位组成,先把两块电池并联,然后再把三块这样的电池串联,这个是2P3S。Sonata结构就是三节串联。通过热成像可以看出(红代表最热,绿代表凉),普通结构不同单体电池是不同温度的。在化学方面,热得电池和凉的电池在化学性能方面是不一样,从而使得两节电池的阻力不一样。
“以前电池组像用六匹马拉车,通过图中可以看到有两匹马是废弃的,所以走的很不平稳。而在Sonata电池,温度一样,所以可以平稳的行驶。”她引入了一个生动的比喻。
笔记本是硬件,硬件有时就会出问题。当笔记本、变压器发错电流,电流太多或太少。 Sonata系统在五分钟以内就会反应过来,只有五分钟以内,温度大概上升60摄氏度,60摄氏度是一个什么概念呢?就是消防队摸一下墙,看能不能进楼用的温度。
而普通的电池技术一种是反应时间过慢,另外一种也是由于反应时间过慢,且持续时间长,温度会上升到非常危险的地步,差一点就到了 “热失控”。时间再长的话,会出现更多的锂金属(锂是一种化学反应极快的金属物质),就会发生爆开的情况。
Sonata在提高安全的同时并没有影响性能。下图一共有四条线,就是用电脑的时候所用的电流,不管电流多还是少,最后的容量都是4000个mAh以上。
运行时间很关键,对于用户来讲,在几个月以内就会发现,电脑几乎是用不了。Sonata是可以超过1000个充电循环的,而现在的电脑一般是150多个循环。
Sonata消除了紧喷性的安全隐患,但并不是对于安全问题可以一劳永逸了。笔记本电池在一个很小的空间里集中了大量的能量,所以安全问题错综复杂。比如开车压Sonata,没有问题;拿一个钉子穿透Sonata,也不会有问题,可是之后人家还怎么去用,是没法想像的。所以除了设计方面,消费者至少还要有一点安全意识。比如最近美国出了一个规定说,上飞机带笔记本电池,什么样的电池,只能携带上机,不能托运,就是一个很好的规定,也是有助于加强消费者这方面的安全意识。
“电池安全事件总量比较少,你只有一百万分之一的可能性,或者一千万之一的可能性,那假如那个一百万人当中的一就是你呢? ”她反问。
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安全之后,锂离子电池关注的焦点是什么?“我希望是环保。”
安全之后,锂离子电池还会关注什么呢?Christina 毫不犹豫的回答“我希望是环保。”
“我经常去哈佛大学、麻省理工大学与年轻人聊天,他们研究认为如果地面温度上升6摄氏度,那么人类就灭绝了。全灭绝后也就谈不上什么技术、金钱的问题。”她继续说道。
很多生产企业都说很环保,Christina是科学家出身,所以要摆数据,难道产品中没有镉、铅、锌、汞,就环保么?还不够,Christina称,“我们可以一起去做一些事情改善这种局面。如少生产一些东西,少用一些东西,一方面我们的费用更少一些,另一方面,我们可以把产品本身做的好一点,从而提高了产品的价值,提高了工人的待遇。最后,得到了一个更美好的生活环境。”
Christina解释道:“从节能的角度来看,采购原材料,然后加工、生产、销售,接着运输到消费者家里,而且这个过程只需进行一次,才叫环保。对于笔记本电池来讲,三年的生命周期里可以只用一个电池就叫环保。”
中国政府正在大力宣传要绿色,要环保。刚刚宣布将从2008 年6月1日起,在全国范围内全面禁止免费提供塑料购物袋。此次来中国,Christina也特别拜访了国家环保总局,通过与环保总局合作,希望把笔记本电池的充电循环指标提高到500。同时,Sonata也是首个获得“北欧白天鹅环保标签(Nordic Ecolabel)”认证的可充电锂离子笔记本电脑电池。北欧环保标签旨在表扬企业在产品生产、使用与处置方面是对环境负责任的。
她觉得2008年会是这样的一年,消费者在购买产品的时候,面对“环保”、“绿色”会站出来说:“等一下,我要做自己的选择!”
“我非常爱用电脑,我非常讨厌用一个用不了的电脑。”
“我非常爱用电脑,我非常讨厌用一个用不了的电脑。” Christina接着说:“所幸的是,我们的电池今年要上市了, 2008年,消费者有了一个新的选择。” Boston-Power将首先以笔记本电脑为目标,而最终将为范围广泛的终端应用提供电源 —— 从消费者电子器件到混合电动汽车的解决方案兼备。
据悉,Boston-Power募集了4500 美元的新资金。C系列融资是由Oak Investment Partners主导,并包括现有的蓝筹投资者Venrock Associates、Granite Global Ventures及Gabriel Venture Partners。,在美国Boston地区有40个员工。在深圳注册了Boston Power中国公司,同时在中国有两个厂房。深圳地区有15个经理和300个工人。此外,Boston-Power还同时与金山国际和华粤宝公司达成了制造合作伙伴关系。
当被电子工程世界网记者问到锂离子电池的未来时,Christina自信的说:“铅酸电池是1850年发明的,镍镉技术是1878年到1890年发明的,镍氢技术是在1950年左右发明的,锂离子是在1991年发明的,所以我觉得至少还能持续50年。”
关键字:Sonata 出货 运行 爆炸 安全 密度 系统 编辑:汤宏琳 引用地址:https://news.eeworld.com.cn/news/eda/200801/article_17638.html
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