几年前，笔记本的电池续航时间通常在两小时左右，英特尔推出超极本之后，续航时间增加到3~5小时，甚至更长。而仔细想来，主要功劳在于笔记本使用了超低电压处理器，电池本身还是有瓶颈的。为应对续航的需求，厂家也在努力研发，从颇具科幻色彩的核电池，到永不枯竭的太阳能电池，各种方案孕育而生，哪种电池有望成为未来的主角呢？

燃料电池的革命

技术优势：有燃料即可充电、充电过程不局限于室内

工作原理：

从原理上来说，燃料电池更应该被称为“发电机”，以最简单的氢燃料电池为例，工作状态时，氢气仓由于电子的堆积形成负电极，而氧气仓由于质子堆积形成正电极，仓室间的质子交换构成了一个电池。燃料电池的燃料品种众多，甲醇、沼气，甚至糖，都可以作为燃料使用，其化学反应过程略有区别，但都是通过质子的定向移动来产生电能。

发展分析：

早在十年前，燃料电池就被视为明日之星，诸多厂家都投入研发中。近期，苹果正在与电力技术公司Intelligent Energy合作，期待未来几年内能够在设备中集成燃料电池，让笔记本电脑、平板的续航时间持续多天，甚至几周。这样的消息不禁让我们对燃料电池重燃热情。

但实际情况或许并不乐观，这十年来，燃料电池一直难于正式应用，除了燃料电池价格高昂外，更重要的是，燃料电池结构非常复杂，燃料瓶所占用的空间庞大，重量较重，这与目前超极本的轻薄发展趋势格格不入。而且，燃料是否绝对安全还需要更多证明。

苹果的加入也许会加速燃料电池技术的发展，但是要将燃料电池的体积、价格、安全性都控制在理想状态，要走的路还很远很远。

图：燃料电池原理图

图：十年前的燃料电池研发高潮，不少厂家都推出了概念产品，但要正式商用，这样子显然是无法然人接受的

图：IntelligentEnergy公司推出了一款小巧的便携式燃料电池UPP，容量达到25000mAh，是普通手机电池容量的10倍，但相比大号的移动电源，这款产品也并无优势可言

锂电契机在石墨烯

技术优势：增加电池容量、快速充电

原理介绍：

石墨烯是由碳离子组成的单层六角形蜂窝状结构，而我们知道，普通锂电池在工作时，锂离子会在电极间移动，如果使用石墨烯作为电池电极，由于石墨烯间有大量的空洞，锂离子的密度可以增加，这对于增加电池容量大有好处，而石墨烯自身很薄，可有效降低电池厚度，同时，石墨烯自身润滑性能极好，锂离子在电场作用力下，可以在石墨烯中快速移动，这也就意味着，用上石墨烯后，锂电池发热量将大大降低，充电速度也会迅速提升。

图：石墨烯锂电池工作原理示意图

发展分析：

我们常常过多关注其他电池取代锂电池的可能性，却忽视了锂离子电池自身的进化。实际上，作为最轻的金属，锂作为电池的原料，可携带很多电子，所以才成为目前最为流行的电池原料的原因。但近几年来，仅有10%的容量提升，难于令人满意。而石墨烯将是破解这一困境的钥匙。

快速充电，将电池容量提升20%（理论上甚至可提升50%-100%），石墨烯对于锂电池的进化，的确有很大帮助。但在石墨烯价格堪比黄金的今天，迅速应用的概率显然不高。不过新材料的成本往往会随着生产技术的关键性突破而出现雪崩式的下降，近期，石墨烯已经有了量产的传闻。一旦石墨烯电池成本控制在常规锂电池的一倍左右时，就可能使用在高端笔记本上。而当差价低于20%时，就可能快速普及，但这或许要等上三五年甚至更长的时间。

图：石墨烯特殊的分子结构，可以让锂离子的移动速度更快

图：通过降低薄膜厚度，改善介质等方法，锂聚合物锂电池的容量也有所增加，2013年版的MacBook Air，相同体积下其电池容量就由2012版的50W提升到54.8W

延伸阅读1：

异军突起，这些新电池有希望吗？

   银锌电池：银锌电池其实早已在电脑上应用，主板CMOS纽扣电池就是银锌电池。这种由多孔银作为正极，氧化锌作为负极的电池也可做成可充电的，而且，其能量密度可以比锂电池高40%左右。充电寿命也有所提高。看上去不错，不过，银可不便宜，而且，内部电解质需要添加汞，环境污染严重，性能提高也有限。银锌电池，有机会吗？

  超级电容：与电池依靠电化学反应储能的原理不同，电容器是依靠两个靠的很近的电极之间产生的电场引力，吸引电荷而蓄积电量的。如今，超级电容的能量密度已经做到30WH/Kg，虽然还低于锂电池的能量密度，而价格也比锂电池高出不少。但别忘了在过去的十年里，超级电容的容量提升了1000倍，而价格下跌到1/100。因此，实际成品的发展速度决定着超级电容在笔记本应用上的成败。

总结：电池革命终将来临

是燃料电池发动革命，还是锂电池改良维持霸权，抑或是新兴电池种类异军突起。预测未来，永远是困难的事。贝利在世界杯上的预测，已经无数次的证明了这一点。但我们至少可以肯定一点，那就是电池革命不可能一蹴而就，而是需要非常漫长的时间。毕竟，燃料电池的体积和燃料问题，石墨烯的成本问题等，都难于在一夜间取得突破。因此，我们要做的，是不要高估电池这一两年的进步，但同时，也别低估五年内电池的变化，给予时间，电池革命一定会来临的。

延伸阅读2：

用好你的笔记本电池

对于笔记本电池的维护，很多朋友存在疑问，甚至是误区，而网上的解释也是五花八门。很多时候会由于方法不对，不仅没有保护电池反而起到了反作用。其实，无论你怎么维护，大多数笔记本电池大概在2~3年后会有明显的衰减（运气差撞到有故障的那是另外一回事）。所以，这里还是建议大家随意用，多多享受笔记本给你的快乐，电池没有你想的那么脆弱。

插拔次数不是充电次数

一块笔记本电池可以充放电300次，如果以一天一充计算，难道一年半以后电池就“寿终正寝”了？NO，你错了。把电量从0%充到100%，然后再用光到0%，这才是一次完整的重放电过程，如此来回折腾300次，你才有可能让一块电池性能明显下降。

不小心把充电线拽掉，这种事情别说1次循环，连0.01次都算不上。所以朋友们，你们都被忽悠了。

电池放着不用不是延寿

    害怕损失充放电次数，所以把电池拆下来放到一边，关键是一放就是半年甚至更久，其实这样是不对的！电池不插在电脑上，也会自放电，另外电池上的电路板本身也会耗电，当电量过低时，电池可能会由于过度放电而导致无法承受任何电荷，直接“猝死”。另一方面，如果单独放置的电池电量长期处于过高状态，那么电池容量会遭到损失，缩短电池寿命。

    最好的存放方法是把电池电量维持在50%~80%，即使如此，也建议你最好每个月为它充放电一次，以防寿命降低，因为电流长期停滞，会让电池的容量越来越小。

发热是被忽视的电池杀手

    记住，高发热是电池杀手。以苹果MacBook笔记本为例，官方标称的适宜使用温度范围是10℃~35℃，超出这一范围的温度都会让电池的放电效率降低，以致影响电池寿命。即使环境温度合适，电脑内部的高温也会摧残电池。因此，保持笔记本内部清洁和空气流通是非常重要的，这才是我们在使用笔记本时真正要在意的问题。