看似不起眼的电池竟成为丰田、索尼等大公司发展的枷锁，它的麻烦最多，却蕴藏着丰富的开发空间
两极间的新疆界
精准的市场定位、领先的技术水平、迅捷的研发能力，一直是日本小型车的制胜宝典。他们打着更快更新更廉价的招牌，在通用、福特等巨擘面前，强行分得了美国市场的一大杯羹，让这些老牌的汽车生产厂商们，眼睁睁地看着日本车在洛杉矶的高速公路上纵横驰骋却又无计可施。正所谓成也技术，败也技术，预计在2008—2010年间推出12款混合动力车的丰田公司，由于锂电池的技术问题无法解决，不得不推迟了该项计划。这无疑是通用、福特的天赐良机：谁能尽早把新一代电池研发成功，谁便能重掌上千亿美元的汽车消费市场的话语权。鹿死谁手，就决定在一块小小的电池身上。
为了电池伤透脑筋的远不止丰田一家。今年7月，一位诺基亚的手机用户在给手机充电时就遭遇了惊险的一幕：电池起火并烧着了地板。赶来救火的日本大坂消防部门将这起事故定性为“火灾事故”。此后，诺基亚在全球范围内陆续接到约100宗电池过热的报告。最后不得不召回由日本松下电子公司生产的多达4600万块手机电池，受此影响的机型超过50款。而仅由松下公司承担的召回费用就高达1.74亿美元，消息一出，松下电子的股价便一路跌至了两年来的最低谷。经济损失事小，声誉损失事大。一位消费者表示，他心目中的诺基亚手机从来都是“信得过”产品，召回事件发生后，他决定推迟自己换购该品牌手机的想法，“先观察一段时间再说”。
故事只是刚刚拉开序幕，在过去的一年中，频繁发生了多起电池的爆炸、起火等事故，东芝、戴尔、IBM⋯⋯越来越多的国际巨头纷纷在小小的电池身上折戟沉沙，人们不禁发出疑问：电池究竟中了什么巫师的诅咒？最近，索尼公司新开发了一款以糖溶液为原料的燃料电池，它让人们在心有余悸之后充满了期待：该款电池带有一个以蔬菜为原料制成的外壳，跟一块普通手机电池差不多大，不仅可以为Walkman供电，还能带动小型的电风扇。而最令人振奋的，当属这款电池卓越的安全性能。毕竟，人们已经把对安全的要求提到了首要的位置。对曾召回数百万块电池的索尼公司来说，“糖电池”也许就是那个能够解除巫师诅咒的“魔法石”。
电池的困境
美国一项调查数据显示，锂离子电池以其77％的市场占有率，雄踞小型电池市场之首。受惠于通信及电子市场的持续繁荣，电池的需求量仍然巨大。估计到2010年，全球市场对锂电池的需求量将从2006年的21亿块增加到32亿块。然而，如果无法有效解决锂离子电池本身的安全性问题，那么巨大的需求将无异于伴随着巨大的隐患。
众所周知，目前应用于笔记本、手机、数码相机等便携式电子产品的主要能源来自锂离子电池。锂离子电池的正极材料通常由锂的活性化合物组成，负极则是特殊分子结构的碳。而锂离子电池在多次充放后容量会下降，其原因主要是正负极材料本身发生了变化。从理论上来说，电池会慢慢老化直至达到其生命的终点。那么，爆炸甚至起火背后的玄机在哪里？比克电池公司（全球第七名的锂电池生产企业，为富士康等大公司供应手机锂电芯）的工程
电池不稳定的根源，既有正负极材料和设计的不足，也在于生产环节中的管理疏漏。对此，行业自救行动已经开始—2007年11月，笔记本电脑电池1625标准将正式出台。这套极其严格的把关程序，是美国电气及电子工程师学会(IEEE)聚拢了全球相关人士，历时一年的讨论结果。类似的手机1725标准已于更早时通过。
未来锂离子电池的发展趋势，一方面是不断提高它的比能量，即单位体积电池的带电量越来越多，另一方面则是对安全性能的不断完善。然而技术分析的结果并不乐观：电池的能量越大，危险性也就越高。由此看来，要实现两者的完美统一，似乎只是一个悖论。难道没有一种电池能够集安全与持久于一身吗？为了这个目标，全世界的研究者们达成了共识——燃料电池。
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梦想的启程
两年前，一名16岁的英国男孩彼得·阿瑟，成功地实现了让仓鼠给手机电池充电。他把仓鼠的转轮架和一个小发电机连在了一块儿，再接到手机充电器上，小仓鼠只要在它的转轮架上跑上两分钟，产生的电力就可以让手机通上三十分钟的电话。彼得的小发明带来了启发：如果一款电池可以取代锂电池一统天下的格局，那么电池的产业格局就可以向着更完美的方向发展。
一种大胆的想法是核电池。想象一下，不必再更换你的笔记本、手机和Gameboy游戏机的电池，只需一块电池就可以不断地使用下去，这该是一件多么美妙的事情。如果有朝一日核能能和常规能源一样被广为利用，电池寿命是不是就不再成为一个难题？但是令人担忧的事实是：这种电池的安全性不会比锂电池高多少，也许更甚于后者。或者是太阳能电池？尽管小型的太阳能充电器也已开始逐渐出现在市场上，但它对太阳能硅片面板面积和照射的阳光强度仍有一定要求，并非有些厂商吹嘘的那样神奇：手机电池般大小的太阳能硅片面板在烛光、灯光下都能实现充电。地球人都知道，这种宣传不过是不切实际的肥皂泡罢了。
燃料电池的历史并不短，早在168年前，英国的威廉姆·格罗夫（William Grove）就提出氢氧反应可以发电的原理。但是受到材料和设计的限制，燃料电池的发展一直进程缓慢。直到二战后，情况才出现转机，由于在阿波罗登月旅程中的成功助航，燃料电池成为了电池界的一颗“新星”受到了全世界的热捧。所谓燃料电池，是一种利用燃料（如氢气或含氢燃料）和氧化剂（如纯氧或空气中的氧）直接连接发电的装置。其中，氢可以由甲醇、乙醇提供，而氧是广泛存在于大自然的。正因为自然界中有太多的物质都可以通过发生化学作用产生甲醇、乙醇，因此，它们都顺理成章地进入了科学家的视野。与普通电池不同的是，它无需更换及充电。所以，与其说它是电池，不如说它更像一部发电机。
尽管早有报道称燃料电池已经开始在电子领域应用，但直到2003年3月，东芝等公司在日本纳米展上展出了新的微型燃料电池（输出功率小于50瓦的燃料电池）原型设计，人们才真正意识到燃料电池微型化时代的到来。这种电池采用甲醇作为燃料，可连续驱动笔记本电脑约5个小时。2005年，IBM和三洋联合宣称，它们新推出的燃料电池可供ThinkPad持续工作8个小时。人们相信，燃料电池的续航能力可以达到普通锂电池的10倍。
对新技术的追求使得东芝、IBM、NEC、索尼、日立等世界著名企业都纷纷投入巨资研发燃料电池。正如美国矿物能源部长助理克・西格尔所说：“燃料电池技术在21世纪上半叶在技术上的冲击影响，会类似于20世纪上半叶内燃机所起的作用。”这对燃料电池来说可真是有点受宠若惊了。一种简单的推测认为，以往小型电池之所以被忽略，是因为各国政府重点支持的是大型电站和汽车用途的燃料电池。而市场调研公司Innovative Research and Products（iRAP）的研究并不支持这种说法。它表示，便携电子产品对于能源的需求，是驱动微型燃料电池发展的重要动力。在各种便携产品类别中，iRAP预测2011年以前微型燃料电池在PDA领域的平均年增长率最高，可达89.8%。
更为重要的是，寻找新能源已成为当务之急。根据美国绿色技术风险资本网络(Cleantech Venture Network)发布的数字，到2009年，将有10%的风险投资进入替代能源技术领域，而四年前这个比率仅为2%。让人们重视燃料电池的最主要原因也许就是世界能源供给的不可预知性。一场使能源价格飞涨的环境灾难或地缘政治危机可能打破整个均衡，使燃料电池不仅成为相对便宜的选择而且是最令人满意的解决方案。
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看上去很美
几年来不断有公司宣布推出用于便携产品的微型燃料电池原型，甚至有人期望 “2006年可以像购买普通干电池一样，在超市里买到甲醇燃料盒”。当2006年早已过去，2008年的钟声都快敲响的时候，人们发现梦想依然停留“看上去很美”的阶段。
微型燃料电池的商业化之路或许注定不会平坦。有科学家预测，至少在未来的5至10年里，燃料电池推向市场，仍旧面临着不可逾越的障碍。其中，价格是不可忽视的因素。目前作为燃料的最佳选择是甲醇，但它必须依赖一种昂贵催化剂—铂金，才能在低温下生成氢，这一下子提升了燃料电池的造价。而“糖电池”也需要一种酶才能分解出氢，但酶却是相当脆弱的，在条件不合适的情况下就会失去活性。
常识告诉我们，氢和氧在一定条件下反应会生成水，这同时也带来了第二个难题。在工业生产中，燃料电池产生的水和热量可以轻而易举地进行循环再利用，但是在笔记本电脑、手机等IT产品中，这些水和热量又如何处置？ 另外，及时补充燃料并不是一件容易的事。尽管看好燃料电池的未来，有着13年媒体从业经验的兰斯·乌兰诺夫（Lance Ulanoff）仍然担心：“要指望美国交通部批准乘客在航班上携带甲醇多半会有点悬—现在连护手霜都不准带上飞机，更别说甲醇了。”
还有一个普遍受到关注的问题是：燃料电池真的就比锂电池更安全吗？燃料电池支持者们一直在从理论上试图说服人们相信这种电池是安全的，但无法回避的是，作为一种燃料，在高温等特殊情况下，其爆炸威力恐怕要远胜于锂电池。
当然，燃料电池并非人人叫好。诺基亚就曾宣布“至少在今后的数年里不再开发使用燃料电池的手机”。事实上，对索尼这类深受锂电池之苦的公司来说，以“安全”为诉求的新型燃料电池只不过是一种卖点而已。对它们来说，这更像是为自己日益破损的形象而进行的修复矫正。但不可否认的是，当10多年前索尼公司发明的锂电池被广泛安装在笔记本电脑、移动电话、数码相机和其他便携电子设备上时，人们便已经达成共识：谁掌握了下一代电池技术，并最先将之商用化，谁就可以毫无争议地成为新的商界霸主而笑傲江湖。（本刊记者汪若菡对本文亦有贡献）
