鉅大LARGE | 點擊量：1132次 | 2021年10月21日
鋰離子電池危機嗎？超級電容電池獲青睞
來自英國劍橋的科技產業顧問機構IDTechEx董事長PeterHarrop表示，有一種新型態的電力儲存裝置，結合了超級電容(supercapacitor)與鋰離子電池的優勢，并能藉由汽車引擎的熱能來充電，將是未來包括工業用卡車、車輛等交通工具動力來源的理想選擇。
“這種超級電容電池(supercabatteries)具備電池與超級電容的特性，通常介于兩者之間；該蓄電裝置有以鉛酸(lead-acid)電池或鎳(nickel)電池為基礎的版本，而市場重要關注的是采用鋰離子電極以及超級電容電極的類型；”Harrop指出：“那些非對稱(asymmetric)電化學雙層電容器(electrochemicaldoublelayercapacitor，EDLC)也被稱為鋰離子電容，因為具備充放電速度較快以及其他較優異的特性，有取代車用鋰離子電池與超級電容的潛力。”
Harrop表示，超級電容電池正獲得全球各家前瞻汽車制造商的青睞，包括BMW、Ford、Komatsu以及日本官方研究機構AIST。
超級電容電池結合電池與超級電容的特性，也被稱為混合式電容器(hybridcapacitor)
而Harrop也認為，可轉換為能量、否則將以發熱形式流失的熱電(thermoelectrics)，將會在未來成為應用于各種車輛以及其他領域的常見技術：“熱電裝置將會在2025年成為一個規模達10億美元的獨立市場，包括汽車應用在內。”
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%
截至目前為止，熱電技術很少有成功的案例，僅有一些罕見的創新應用。例如EnOceanAlliance曾利用附著于散熱器(radiator)的熱電裝置出現微小UHF脈沖，以執行無線大樓控制；SchneiderElectric則利用熱電裝置為無線感測器供電，在銅電線過熱時就會觸發警報。
熱電材料能將廢氣或馬達的散熱轉換為能量，為超級電容電池充電
不過至今熱電裝置進軍汽車應用卻都沒有成功；例如BMW研究了20年，也只能實現約十分之一、也就是3%左右的熱電轉換率理論最大值。2014年，日本大型工程車制造商KomatsuKELK則證明，其熱電轉換創新技術能回收1.5KW的能量、將熱電轉換效率提升至7.5%左右。IDTechExj預測，熱電能量采集方法將在2018年大量運用于巴士及混合動力車輛中；而各種大型車輛將首先受惠于這種技術，因為它們出現的熱足夠讓熱電技術實用化。
IDTechEx也預測，超級電容電池到2020年將會成為所有混合動力車輛的常見配備，而搭配熱電能量采集裝置能進一步擴展其市場版圖，催生更小型的超級電容電池。例如美軍預測到2020年，將可藉由這類裝置的運用減少70%的能源消耗。
IDTechEx則預測，到2025年全球將有900萬混合動力車輛使用熱電技術；此外到2030年混合動力車輛的銷售量將持續超越純電動汽車，原因是純電動汽車無法出現足夠的熱能，讓那時候的先進熱電材料利用。而在2030年，銷售量將持續超越混合動力與電動汽車的傳統汽油動力車輛，也將受惠于熱電技術，為暖氣、通風馬達(ventilationmotors)以及其他電動配件。
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