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真的吗,超级电容器将淘汰锂离子电池?
来源:欧洲杯线上买球   发布:2014/12/18

  因为中国混合动力客车对超级电容器的需求发生了变化,超级电容器的市场领导者麦克斯韦技术公司的地位出现了暂时的动摇。


  它现在面对的最强大的革新者正在销售大型超级电容器组给电网管理和大型工程车辆的能量收集领域的供应商。虽然最近有很多超级电容器公司被迫关门或被收购,但新进制造商Ioxus的业务增长率达到了100%,而另一家公司Nippon Chemicon的增长还要更快。


  什么是超级电容?


  超级电容器是建立在德国物理学家亥姆霍兹提出的界面双电层理论基础上的一种全新的电容器。众所周知,插入电解质溶液中的金属电极表面与液面两侧会出现符号相反的过剩电荷,从而使相间产生电位差。那么,如果在电解液中同时插入两个电极,并在其间施加一个小于电解质溶液分解电压的电压,这时电解液中的正、负离子在电场的作用下会迅速向两极运动,并分别在两上电极的表面形成紧密的电荷层,即双电层,它所形成的双电层和传统电容器中的电介质在电场作用下产生的极化电荷相似,从而产生电容效应,紧密的双电层近似于平板电容器,但是,由于紧密的电荷层间距比普通电容器电荷层间的距离更小得多,因而具有比普通电容器更大的容量。


  双电层电容器与铝电解电容器相比内阻较大,因此,可在无负载电阻情况下直接充电,如果出现过电压充电的情况,双电层电容器将会开路而不致损坏器件,这一特点与铝电解电容器的过电压击穿不同。同时,双电层电容器与可充电电池相比,可进行不限流充电,且充电次数可达10E6次以上,因此双电层电容不但具有电容的特性,同时也具有电池特性,是一种介于电池和电容之间的新型特殊元器件。


  当下发展


  统计数据显示未来十年内超级电容器的增长率将达到30%。越来越多的制造商将取得订单。


  超级电容器在拓展新的应用领域时有一个明确的路线图。加州大学戴维斯分校的Burke教授认为,本田和马自达公司开始在其传统和混合动力汽车上采用超级电容器将迫使其他厂家采用更优化的以超级电容器为中心的方案来设计和提高可靠性和性能。他认为,目前被看好的锂离子电池和超级电容器之间的能量密度的差值其实远小于之前的理论值,因为在混合动力模式下,动力总成设计者仅使用电池容量的5-10%,以完成快速充/放电。


  人们都想储存很多能量,但这并不是最佳的方式。事实上,Burke在自己的混合动力汽车上进行过转换,并进行了广泛的研究,他发现可以采用更小的超级电容器来满足混合动力车的需要。


  许多汽车制造商正在针对下一代混合动力车评估超级电容器,继中国客车制造商的实践之后,德国的MAN客车、丰田的一级方程式赛车,雅力士概念车和其他混合动力电动汽车都在考虑采用超级电容器代替锂离子电池。


  另外,目前还有一种趋势,就是在传统汽车的起停系统和能量收集发电机系统中采用超级电容器,使之可以运行在低温和严苛的工作周期中。Burke教授认为,在电动汽车中采纳超级电容器,终有一天会出现跳跃式发展,但对他来说,“这需要一个漫长的过程”。

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