鉅大LARGE | 點擊量：548次 | 2021年10月12日
超級電容器與電池結合助力我國城鎮化進程
七月初，市場調研公司IDTechEx在題為《2014-2024年的超級電容市場》的報告中大膽預測表示，十年內超級電容市場可摧毀鋰離子電池市場，言論一出，引發業界一片議論。我們不禁困惑超級電容和鋰電真的是水火不容嗎？日前，在Maxwell的新產品媒體見面會上，首席技術執行官MikeEverett表示，有一個關鍵的問題被混淆了，就是實際上超級電容器與電池是很好的互補器件，它們之間不存在競爭關系。
超容是功率設備電池是能量設備
據MikeEverett介紹，電池的使用壽命為2-6年，周期壽命約為3000次，而超級電容器的使用壽命為8—15年，其周期壽命超過1，000，000次，與電池相比較，超級電容器使用壽命更長，不要任何維護，具有非常可靠的性能表現。在溫度方面，電池的低溫性能在零下20攝氏度，而超級電容器的低溫性能可以達到零下40攝氏度左右，能夠在各種溫度的變化下迅速釋放能量。兩者最大的不同是，電池的能量密度較高而功率密度較低，反觀超級電容，其功率密度較高而能量密度較低。MikeEverett表示，電池屬于能量設備，而超級電容器屬于一種功率設備。但是很多設備既要功率的快速響應，也要能量的持續供應，所以在設備對能源要求較高，而電池又不能滿足需求的情況下，就可以將超級電容器和電池系統進行整合運用。
超容與電池結合成電動汽車主流應用
任何要能源應用的設備，都不僅僅要持續能源，同樣要在峰谷期仍然穩定的能源，這就是超級電容器與電池共同使用的重要前景。拿電動汽車行業來說，假如電動汽車只有電池作為其動力的話，電池有一些自身瓶頸會阻礙電動汽車的普及利用，一是電池的周期壽命較短，汽車要頻繁的充放電，同時，在電動汽車一起一停的過程中，對電池本身有很大的傷害，尤其是電動公交車每天的啟停數很大。而假如電動汽車只是用超級電容器的話，超容的問題就在于無法為設備供應較長時間的動力，超容更適合運用到啟停過程中，進行快充快放，承擔峰值功率。超級電容器與電池的互補就恰好解決了續航里程和啟停的問題，因此超容與電池結合使用會在電動汽車領域逐步變成一種主流應用。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
超容與電池結合利用的工作原理表現在，電池為設備供應持續的電流能量供應，而超級電容器利用其快充快放的性能來削峰填谷，減少峰谷對電池的沖擊，以延長電池的使用壽命，提高電池的穩定性和安全性。兩者各自發揮自己的特性，以更小的總成本達到最佳效果。
超容應用于美貨車市場可達十億美元
據Mike介紹，由Maxwell公司超級電容器組成的“引擎啟動模塊”（ENGINESTARTMODULE）已廣泛應用于北美地區的貨車上。美國的貨車市場非常發達，但是貨車在美國有一個啟動問題，表現在兩個方面。一是貨車從東海岸到西海岸要三天的時間，晚上停車后，車上各種器件都要用電，都要耗費車載電源，會導致第二天啟程時，車沒有電啟動了；另一方面就是在天氣很冷時，電池的電流變小，車輛無法正常啟動。而當把超級電容啟動模塊裝進系統時，啟動時就不會遇到能源耗竭和低溫罷工的尷尬，同時在啟停過程中，超級電容器還可以減少峰谷電流對電池本身的沖擊，延長電池壽命。這項應用在美國的市場份額已經達到十億美元。MikeEverett表示，雖然，因為市場需求不同，這種貨車應用未必會在我國擁有很大市場，但是對其他相關運輸車輛應用有很大的借鑒意義，比如冷啟動，用這種方式延長電池壽命，超級電容器是一個最好的選擇。
超容與電池結合助力我國城鎮化進程
目前，為了減少污染排放，節約能源，國家從政府層面對新能源汽車、新能源客車以及軌道交通給予支持。MikeEverett介紹到，Maxwell公司的超容系統可以和電池系統共同應用到混合動力公交車當中，可以使電池系統來更加專注在持續供能方面。同時超容系統的優勢可以體現在峰值負荷的分擔上，我國目前使用超容系統的混合動力公交汽車已經有一萬輛了。
我國的城市化進程正在進行，從前的有軌電車都要一個“大辮子，”而這在很多時候是與現代城市及道路規劃相沖突，是必將淘汰的。所以這就要求電驅動車在停下時，馬上充電，充完就走，到下一站時再停下來充，而能滿足這種快充快放的能源器件就是超容。另外城鎮化的過程就意味著有大城市，中型城市，小型城市，所以對客車交通和交通工具的需求是多層面的。未來，大城市可能會有很多電動汽車，中小城市會有很多插電式，可能再小一級的鄉村里還會要混動。這就要進一步研究超級電容器與電池結合技術，使它們能夠結合得更好，應用的更加廣泛，在交通運輸領域加速推進我國城鎮化進程！
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