纸电池 以色列公司发明了纸一样薄的电池 已可量产

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文/杨青山JeffHill

电池的发展情况特别让人分裂。石墨负极、硅负极、金属负极，时不时就会蹦出来一些高大上的“突破”“创新”；解决一切问题的新技术新材料频繁见诸媒体头条。空气电池、纳米平整材料...能量密度更高，充电速度更快，单位成本更低，循环次数更多…

可产品呢？

我们每个人手上都有苹果，安卓或 WP，当年1200mAh 的诺基亚轻松待机1周，现而今 3000mAh 不忘清后台，杀进程，战战兢兢顶多勉强两天，还有某表18小时的“all-day battery”（全天续航），电池技术有明显进步吗...

一边是各种技术突破不断，一边产品徘徊不前。为什么会出现这种情况？

小小的电池，大部分人可能都想不到，它背后是资金和技术密集型行业，实验室可行，大规模量产还能重复原始样品的品质，两者天差地别。那些在实验室刚刚试制成功，就草草宣布突破的，基本上都是“噱头”和“忽悠”。

电池作为基础科学交汇的产品，涉及材料科学和化工。而材料科学被称为是“猜上帝的喜好”的试验性科学，理论要根据的大样本长年累月的试验去“校正”，先有结果再有理论，而且理论往往毫无预见性。材料科学极难产生基础性的大突破。像中国发动机难以治愈的 “心脏病” ，核心就在材料不过关，因为这个东西要几十年持续试验、总结，不间断大规模投入才有可能产生成果。

基础技术难以突破的情况下，电池的创新方向能有哪些？这是以色列公司Power Paper 示范的纸电池，它已开始量产和商业化合作。

首先，别人都在研发高能量密度、大电流放电的电池产品。少有人像 Power Paper 反其道而行之，发展方向为能量密度一般，微小且精确控制放电电流。

应用案例一：化妆品

上图纸质电池变身眼贴，你可能会想，它是不是利用电流的热效应加热皮肤或者震动按摩，其实不是。

将化妆品敷涂在指定部位，美容效果有两个决定因素，一个是化妆品本身的效果，一个是皮肤吸收了多少。后者跟前者同等重要，再昂贵的化妆品再先进的美容成分，没有被皮肤细胞吸收，都毫无用处。这牵扯到了“透皮技术”。

透皮技术有好几种，用电流是其中一种，学名叫离子导入。当 Power Paper 纸质电池开始工作的时候，它释放微小的电流（不会刺激到皮肤神经反应的量）进入人体，直接把一些化妆品的活性成分和水分带入皮肤。传统的眼贴，是倚靠化妆品成分和水分自然渗入皮肤，原理是浓度差平衡，而自然的渗透作用效率低时间长。Power Paper 的想法是，先进的精华液成分本身带电，成离子液状态，如果有电流驱动，精华液成分可以跟着电流一起进入皮肤，加速渗透效率，加大皮肤吸收量。

Power Papper 可以跟化妆品一起组合使用，同样的原理也可以用在外敷药物上，加速药物吸收。目前Power Paper 在跟天津一家药物开发公司合作，产品正在做临床试验，然后等待药监局审批通过。

应用案例二：物联网芯片

Power Paper 放电电流低，可以精确控制，而且储能量跟表面积成正比，特别适合物联网芯片供电上。

目前已有的合作案例，包括内附在RFID射频卡，新标准低功耗蓝牙芯片的供电（厂商主动找到 Power Paper 做出的方案），以及各种传感器供电。

根据Power Paper 中国总经理赵炜强的介绍，有一家合作厂商需求定制温度传感器芯片供电片，在零下20度的环境内，监控运输货品温度变化。Power Paper 正好能达到它们的需求。

其次，电池像纸张一样薄，可反复弯折，放电过程几乎不会发热，更不会燃烧、起火；生产过程环保，废弃后可自然降解，使用材质对人体没有任何刺激性和毒副作用。这会带来什么变化？

许多厂商都在标准化电池，单纯为了追求工业化生产降低成本，忽视细分需求，以及厂商和客户定制。它们在电池本身的研发方向上偏向性能，牺牲环保、材质普适、安全性。

应用案例三：标签信息

另一家以色列高科技公司开发了名为 Phresh 的特殊盒子，Phresh里面有一个茶包，茶包里的天然挥发物质可以将食物的保鲜期延长几倍，但是茶包使用一段时间后，就需要定期更换。

Phresh 想到了内附设定电量的Power Paper 纸质电池给LED提示灯供电。当你打开盒子，发现LED灯灭了（Power Paper 电量耗尽），就是提醒你该跟换茶包了。

有些食品或者其他物品，在密封状态时有一个一年或两年较长的保质期，在开封状态下有另外一个较短的保质期，比如两个月甚至几十天就变质了。从撕开包装，Power Paper和配套设计电路就可以开启倒计时，当电量完全耗尽的时候，信息提示灯熄灭。这是正在开发的应用案例之一。

还有，Power Paper日历、明信片等等，配合一些电路设计，让这些产品瞬间变得更有创意。

应用案例四：品牌包装袋，创意branding，甚至真伪识别

因为薄，可像普通的纸袋那样随意变形和折叠。因为生产过程环保，材质无毒废弃后可自然降解，Power Paper 特别适合用在包装袋上。

上面的图片，当你撕开包装袋的时候，里面隔绝了连通电路的封条也被揭掉，品牌标签被点亮。非常棒的一个应用案例。同理，一些其他物品的手提袋、包装袋，提着它们招摇过市的时候，大大的logo闪亮着，可以想象这种场景的回头率。

同理，产品包装内侧附着 Power Paper 纸电池，在某些交互动作（如撕开、挤压）发生时，它会呈现真伪识别信息，这也是Power Paper 的应用潜力。与厂商合作还能开发更多意想不到的应用。

大突破，以色列公司发明了纸一样薄的电池，已可量产

这一切都建立在软、薄、环保、可折叠、安全无毒上。

可能有人会想到为什么不运用纽扣电池取代 Power Paper，它同样小巧，各方面性能更好更成熟，但问题是纽扣电池生产过程不环保，它含重金属成分，不亲肤更无法贴在脸上，需要金属弹片接驳电路，结构上无法做一个好的弯曲，而且以一个金属硬块的状态存在，应用范围实在是有限。

以色列纸质电池公司 Power Paper 本质上是一种原电池，而且是一次性充电的比较古老的碳锌干电池，它的创新思路是整合别的技术，跨界将原来并不起眼的产品以另一种方式呈现出来。

这让人联想到电动汽车特斯拉的“整合思路”，意想不到将几千枚18650电池并联起来，配合灵感来自服务器分级管理的BMS系统，同时实现了跑车级性能、惊人的安全性、以及超越同类电动车的可靠性。

Power Paper 的闪光点，除了它的“混搭”式的创新，更在于它不是呆在实验室，而是有着成熟技术作为基础，有很强实际操作可行性，是已经在量产和商业化阶段运行的产品。