解析移動電源的三大核心技術(shù)

　　移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要移動電源的支持，在這一領(lǐng)域主要有薄膜電池技術(shù)、壓電材料技術(shù)、無線充電技術(shù)。

　　在移動互聯(lián)網(wǎng)時代，客戶端的使用很重要的一部分在于其使用時間，無論性能多么優(yōu)異，不能夠在脫離有線電源時保持開通的手機，平板電腦或者其余智能產(chǎn)品都不能得到有效應(yīng)用。

　　在需要提高電池使用時間的方法上，一種可以降低同時間的電能使用量，比如像iPad，節(jié)約了一切可以節(jié)約的耗電方式，節(jié)省一切可以節(jié)省的空間，但這對于飛速發(fā)展的IT產(chǎn)品而言委實不適。另一種方法就是提高電池的效能，為產(chǎn)品可以提供更加持續(xù)的續(xù)航能力，移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要移動電源的支持，在這一領(lǐng)域主要有薄膜電池技術(shù)、壓電材料技術(shù)、無線充電技術(shù)。

　　薄膜電池

　　隨時隨地可以接觸到的能量源最為理想的莫過于太陽能。對太陽能的應(yīng)用是人類有史以來便一直孜孜以求的問題。單晶硅太陽電池雖然在現(xiàn)階段的大規(guī)模應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位，但是也暴露了許多缺點，其中最主要的問題是成本過高。同時受單晶硅材料價格和單晶硅電池制備過程的影響，若要再大幅度地降低單晶硅太陽電池成本是非常困難的。

　　于是產(chǎn)生了其替代品薄膜太陽能電池，其中包括非晶硅薄膜太陽電池，硒銦銅和碲化鎘薄膜電池，多晶硅薄膜太陽電池。非晶硅薄膜太陽能電池最重要的優(yōu)勢在于成本低，制備方便，由于其光電轉(zhuǎn)換效率會隨著光照時間的延續(xù)而衰減，它的不穩(wěn)定性也很明顯。

　　至于硒銦銅和碲化鎘多晶硅薄膜電池的效率較非晶硅薄膜電池高，成本較單晶硅電池低，并且易于大規(guī)模生產(chǎn)，還沒有效率銳減問題，似乎是非晶硅薄膜電池的一種較好的替代品。只是多晶硅薄膜電池制作過程中產(chǎn)生的大量污染同樣不容忽視，其原材料硒、銦、碲等又都是較稀有的金屬，進(jìn)一步降低成本的空間較小。

　　多晶硅薄膜電池由于所使用的硅量遠(yuǎn)較單晶硅少，又無效率銳減問題，并用有可能在廉價底材上制備，其成本預(yù)期要遠(yuǎn)低于單晶硅電池，實驗室效率已達(dá)18%，遠(yuǎn)高于非晶硅薄膜電池的效率。因此，多晶硅薄膜電池被認(rèn)為是最有可能替代單晶硅電池和非晶硅薄膜電池的下一代太陽電池，現(xiàn)在已經(jīng)成為國際太陽能領(lǐng)域的研究熱點。

　　太陽能薄膜電池生產(chǎn)成本較低，其市場份額近年持續(xù)增長。目前光電轉(zhuǎn)化率最高的是銅銦鎵硒太陽能薄膜電池，可達(dá)20％，但與超過30％的理論值仍相距甚遠(yuǎn)，其主要難題是材料中的銦、鎵分布和比例難以達(dá)到理想值。

　　盡管薄膜電池的技術(shù)要求較高，但在移動互聯(lián)網(wǎng)時代，這仍是一個充滿機會的產(chǎn)業(yè)。在國內(nèi)，中國規(guī)模最大、出口金額最多現(xiàn)代化家用紡織品生產(chǎn)商，目前孚日股份卻擁有薄膜太陽能電池組件的生產(chǎn)、研發(fā)以及晶體硅太陽能電池組件生產(chǎn)這兩塊光伏業(yè)務(wù)。據(jù)稱，其全資子公司孚日光伏科技有限公司目前正在與德國博世公司洽談下一步合作方式，其中包含股份轉(zhuǎn)讓等計劃。孚日光伏生產(chǎn)的銅銦硒薄膜太陽電池組件，屬第二代光伏技術(shù)中光電轉(zhuǎn)換效率最高的薄膜太陽電池，其對可見光的吸收系數(shù)和光電轉(zhuǎn)換效率是所有薄膜太陽電池材料中比較高的。

　　而在美國，美國盛產(chǎn)太陽能公司也在印第安納州建設(shè)一座大型太陽能薄膜電池組件制造廠，規(guī)?；蚴侨雷畲蟆?/p>

　　對太陽能的應(yīng)用，其效率和清潔毋庸置疑，實現(xiàn)太陽能的薄膜電池有效使用，對于移動設(shè)備的使用擴展，將起到非常明顯的作用。

圖1 薄膜電池

　　壓電材料

　　壓電材料是受到壓力作用時會在兩端面間出現(xiàn)電壓的晶體材料。壓電效應(yīng)的原理是，如果對壓電材料施加壓力，它便會產(chǎn)生電位差，稱之為正壓電效應(yīng)；反之施加電壓，則產(chǎn)生機械應(yīng)力，稱為逆壓電效應(yīng)。在最近幾十年里逐步擴大壓電材料的使用范圍，如今發(fā)現(xiàn)它是人類最具實用價值的新能源。使用壓電材料做風(fēng)力發(fā)電機與電風(fēng)扇的風(fēng)輪葉片，與空氣新能源組合在一起使用，絲毫不影響風(fēng)力發(fā)電機與電風(fēng)扇的功能與效率，又能實現(xiàn)不額外消耗任何能量而獲得具有實用價值的電能，使風(fēng)力發(fā)電機提高效率，使電風(fēng)扇能夠成為發(fā)電機，能使空氣新能源的效率成倍增長。

　　壓電材料是當(dāng)前最理想的新能源材料，使用壓電材料與空氣新能源組合，這種新能源結(jié)構(gòu)產(chǎn)出的能源能夠滿足全人類的能源需求，如果這種新結(jié)構(gòu)的能源得到充分使用，就能進(jìn)一步減少溫室氣體排放，放慢地球變暖的速度，為人類環(huán)境發(fā)展方向引向良性。

圖2 壓電材料

　　無線充電技術(shù)

　　無線充電技術(shù)最重要的是兩件東西，一個是插座上的發(fā)信器，另一個是電子產(chǎn)品上的接收器，只要在一定的范圍內(nèi)，電源就可以瞬間實現(xiàn)有效傳送。

　　2010年9月1日，全球首個推動無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化組織——無線充電聯(lián)盟在北京宣布將Qi無線充電國際標(biāo)準(zhǔn)率先引入中國。信息產(chǎn)業(yè)部通信電磁兼容質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心也加入該組織。LG電子也推出了旗下首款無線充電器WCP-700。

　　無線充電技術(shù)采用統(tǒng)一的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對于手提電話、PMP/MP3、數(shù)字照相機、手提電腦等產(chǎn)品都可以使用全新的低能耗、高兼容的相同的無線充電器。這個充電器類似一個托盤直接插到電源上，獲得聯(lián)盟認(rèn)證的帶有“Qi”標(biāo)識各企業(yè)的不同品牌的手機直接放在上面就可完成充電。對于不同的電子產(chǎn)品，電源接口能自動對應(yīng)，需要充電時，發(fā)射器和接收芯片會同時自動開始工作，充滿電時，雙方會自動關(guān)閉。它還能自動識別不同的設(shè)備和能量需求，進(jìn)行‘個性化工作’，這就是智能。

　　3月30日，移動平臺和半導(dǎo)體領(lǐng)域企業(yè)ST-Ericsson又推出了一款電源管理解決方案，大大縮短相對于移動設(shè)備在墻壁插座充電的時間。這一創(chuàng)新成果是其PowerHUBTM產(chǎn)品之一，該產(chǎn)品能夠采集眾多渠道能源，不僅是用戶更快充電，還可以有效降低溫室氣體排放。

　　現(xiàn)在，為了消費者的安全和便利，無線充電技術(shù)人員在近距離無線充電技術(shù)開發(fā)的同時，也對遠(yuǎn)距離充電開始進(jìn)一步研究。一旦實現(xiàn)了這種技術(shù)，不光是小功率的移動設(shè)備，即使家用電器，醫(yī)療設(shè)備，辦公用具等都可以實現(xiàn)無線充電，可以邊用邊充而無需電池。

圖3 無線充電技術(shù)

　　結(jié)語

　　隨著現(xiàn)代社會生活節(jié)奏的加快，移動設(shè)備的應(yīng)用變得越來越廣泛。手機移動電源的開發(fā)成為眾多設(shè)備提供商必須處理的難題之一。而實現(xiàn)移動電源的續(xù)航能力有效提高者，可以在這一朝陽市場實現(xiàn)利潤的可觀提高。

　　同時，移動電源也是與人們生活息息相關(guān)的技術(shù)，讓人們可以實現(xiàn)隨時隨地都如在家在辦公室一樣實現(xiàn)電子設(shè)備的充分使用，方便人們的工作娛樂。