這六家超級(jí)電容器廠商好嗨皮：我們都拿到新能源汽車訂單了
“超級(jí)電容”將成為推薦目錄中繼動(dòng)力電池之后又一重要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)，2017年1-4批推薦目錄中已有6家企業(yè)13款客車搭載了超級(jí)電容，其中不乏鄭州宇通、中通客車、廈門金旅等領(lǐng)頭羊，而超級(jí)電容和新能源汽車究竟有什么關(guān)系呢？
一、什么是超級(jí)電容器
超級(jí)電容器（Supercapacitors，ultracapacitor），是從上世紀(jì)七、八十年代發(fā)展起來的通過極化電解質(zhì)來儲(chǔ)能的一種電化學(xué)元件。它不同于傳統(tǒng)的化學(xué)電源，是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間、具有特殊性能的電源，主要依靠雙電層和氧化還原贗電容電荷儲(chǔ)存電能。但在其儲(chǔ)能的過程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種儲(chǔ)能過程是可逆的，也正因?yàn)榇顺?jí)電容器可以反復(fù)充放電數(shù)十萬次。其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣，都是利用活性炭多孔電極和電解質(zhì)組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得超大的容量。
突出優(yōu)點(diǎn)是功率密度高、充放電時(shí)間短、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍寬，是世界上已投入量產(chǎn)的雙電層電容器中容量最大的一種。
二、超級(jí)電容在新能源客車的應(yīng)用
新能源客車是公共交通工具的主體，在新能源客車領(lǐng)域，超級(jí)電容器最為廣泛的應(yīng)用于城市混合動(dòng)力客車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)。由超級(jí)電容器模塊組成的制動(dòng)能量回收系統(tǒng)能夠吸收并存儲(chǔ)車輛在制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的全部動(dòng)能，當(dāng)客車啟動(dòng)或加速時(shí)將這些能量釋放出來，從而使車輛節(jié)省油耗，減少排放。
國家863計(jì)劃“節(jié)能與新能源汽車”重大項(xiàng)目監(jiān)理咨詢專家組組長(zhǎng)王秉剛表示，超級(jí)電容器的功率密度較大，具有快充快放特性，作為混合動(dòng)力客車的一種技術(shù)路線，超級(jí)電容器非常適合城市公交車的示范運(yùn)行。
從整個(gè)技術(shù)體系發(fā)展來說，儲(chǔ)能器件存在能量密度和功率密度兩方特性的博弈，通常能量密度特性好，功率密度特性就差些。常規(guī)鋰電池能量好，功率差，適合長(zhǎng)時(shí)間的輸出；而超級(jí)電容功率好，適合短時(shí)間高功率的輸出。
此外，超級(jí)電容應(yīng)用溫度范圍廣，以數(shù)碼設(shè)備為例，人們?cè)跂|北地區(qū)-10℃以下的露天環(huán)境，發(fā)現(xiàn)手機(jī)很快就沒有電了，這是由電池的溫度特性決定，但是超級(jí)電容的耐低溫性能非常好。
2016年初，國家在三元鋰電應(yīng)用到公共交通工具時(shí)，就特別明確了安全問題。從電化學(xué)體系來講，超級(jí)電容產(chǎn)品內(nèi)部沒有活潑的金屬離子，熱透性好，無論是從熱失控還是穿刺、燃燒方面的安全性能都相對(duì)比較高，在公共交通領(lǐng)域比較適合。
值得關(guān)注的是，超級(jí)電容的壽命長(zhǎng)，家用汽車電池的壽命普遍在兩三年左右，超級(jí)電容則不存在這個(gè)問題，甚至超過汽車的壽命。據(jù)了解，宇通客車首批在2009年采用超級(jí)電容體系的新能源公交車將于2016年底完成了8年的營運(yùn)使命。
三、超級(jí)電容在尷尬中求發(fā)展
超級(jí)電容器的研發(fā)工作一直籠罩在電池（主要為鎳氫電池、鋰電池）的陰影之下。鎳氫電池和鋰電池的開發(fā)因?yàn)榭梢垣@得來自政府和大投資商的巨額資金支持，技術(shù)交流獲得極大推動(dòng)，也更容易聚焦全世界的目光。相比之下，超級(jí)電容器卻很難得到雄厚的資金支持，技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展也就受到很大程度地制約。另外，超級(jí)電容器成本高、能量密度低的現(xiàn)狀也與鋰電池形成鮮明對(duì)比，這使它在很多領(lǐng)域備受冷落，在實(shí)際應(yīng)用上卻總被電池取代。然而，超級(jí)電容器在技術(shù)上一旦取得突破，將可對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生極大的推動(dòng)力。
同時(shí)值得慶幸的是，2016年12月份由我國超級(jí)電容領(lǐng)域50多家單位聯(lián)合發(fā)起的“中國超級(jí)電容產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”正式成立。據(jù)了解，中國超級(jí)電容產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟將在主管部門支持下，為所有致力于超級(jí)電容和相關(guān)電源的政府部門、企業(yè)、高校、科研單位提供一個(gè)共同議事，共同發(fā)展的平臺(tái)，勢(shì)必推動(dòng)我國超級(jí)電容產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
四、超級(jí)電容器優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：
（1）充電速度快，充電10秒～10分鐘可達(dá)到其額定容量的95%以上；
（2）循環(huán)使用壽命長(zhǎng)，深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)1~50萬次，沒有“記憶效應(yīng)”；
（3）大電流放電能力超強(qiáng)，能量轉(zhuǎn)換效率高，過程損失小，大電流能量循環(huán)效率≥90%；
（4）功率密度高，可達(dá)300W/KG~5000W/KG，相當(dāng)于電池的5~10倍；
（5）產(chǎn)品原材料構(gòu)成、生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存以及拆解過程均沒有污染，是理想的綠色環(huán)保電源；
（6）充放電線路簡(jiǎn)單，無需充電電池那樣的充電電路，安全系數(shù)高，長(zhǎng)期使用免維護(hù)；
（7）超低溫特性好，溫度范圍寬-40℃～+70℃；
（8）檢測(cè)方便，剩余電量可直接讀出；
（9）容量范圍通常0.1F–1000F 。
缺點(diǎn)：
（1）如果使用不當(dāng)會(huì)造成電解質(zhì)泄漏等現(xiàn)象；
（2）和鋁電解電容器相比，它內(nèi)阻較大，因而不可以用于交流電路；
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-01-17
