蓄電池如何保養(yǎng)，它能否在未來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)中取代電池？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-16 08:43
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它們不含有害化學(xué)物質(zhì)或重金屬，也不像電池那樣容易爆炸。
與電池相比，超級(jí)電容器有更大的工作范圍。它們?cè)谶@一領(lǐng)域輕而易舉地?fù)魯×穗姵?，可以?40到+65攝氏度的范圍內(nèi)工作。
超級(jí)電容器的充放電速度比電池快得多，通常只需幾秒鐘。另一方面，電池的充電速度要慢得多(當(dāng)然這取決于電池的大小和類(lèi)型)。
超級(jí)電容器的自放電效率也比電池高得多。
與電池相比，許多超級(jí)電容器的保質(zhì)期也要長(zhǎng)得多。比如SkelCap工業(yè)超級(jí)電容器，可以一次儲(chǔ)存長(zhǎng)達(dá)15年，容量幾乎沒(méi)有下降。
與任何技術(shù)一樣，使用它們的主要驅(qū)動(dòng)力是成本效益。對(duì)于需要短脈沖能量的應(yīng)用，從長(zhǎng)期來(lái)看，超級(jí)電容器是更經(jīng)濟(jì)的選擇。
然而，對(duì)于需要長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)低電流的應(yīng)用，電池是一個(gè)更好的選擇。
超級(jí)電容器能否在未來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)中取代電池？
正如我們所見(jiàn)，超級(jí)電容最適合在短時(shí)間內(nèi)需要大量電能的情況下使用。就電動(dòng)汽車(chē)而言，這意味著當(dāng)汽車(chē)需要能量爆發(fā)時(shí)(比如在加速時(shí))，它們將比電池更好。
事實(shí)上，這正是豐田對(duì)雅力士混合動(dòng)力Hybrid-R概念車(chē)所做的事。它使用超級(jí)電容器就是為了這個(gè)目的。
標(biāo)致雪鐵龍也開(kāi)始使用超級(jí)電容器，作為其啟停燃油節(jié)能系統(tǒng)的一部分。這依賴于更快的初始加速度。
馬自達(dá)的i-ELOOP系統(tǒng)也使用超級(jí)電容在減速過(guò)程中存儲(chǔ)能量。儲(chǔ)存的能量用于發(fā)動(dòng)機(jī)的啟停系統(tǒng)。
在日常駕駛中，超級(jí)電容器還不能代替電動(dòng)汽車(chē)中的電池。由于這個(gè)原因，鋰電池很可能在不久的將來(lái)成為電動(dòng)汽車(chē)的首選電源，直到開(kāi)發(fā)出更好的替代能源。
許多人認(rèn)為，隨著能量回收系統(tǒng)在減速過(guò)程中的普及，超級(jí)電容器將變得越來(lái)越普遍。這種儲(chǔ)存的能量可以在加速時(shí)重復(fù)使用，而不是直接從電池取電。
然而，根據(jù)這項(xiàng)研究，當(dāng)“電力需求小于電動(dòng)機(jī)的功率容量時(shí)，它們可以在混合動(dòng)力汽車(chē)中代替電池；當(dāng)車(chē)輛動(dòng)力需求超過(guò)電機(jī)動(dòng)力需求時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行滿足車(chē)輛動(dòng)力需求，并為超級(jí)電容器單元提供充電動(dòng)力。
最近對(duì)石墨烯超級(jí)電容器的研究可能意味著電動(dòng)車(chē)電池的時(shí)代可能很快就會(huì)結(jié)束。這項(xiàng)研究由萊斯大學(xué)和昆士蘭科技大學(xué)的科學(xué)家合作完成，發(fā)表在《電源與納米技術(shù)雜志》上。
他們研發(fā)的溶液由由兩層石墨烯組成，在它們之間具有電解質(zhì)層。這層薄膜很強(qiáng)大，能在短時(shí)間內(nèi)釋放大量的能量。
但這是有限制的，它畢竟是一個(gè)超級(jí)電容。這項(xiàng)研究的不同之處在于，他們建議在未來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)中，可以用大量的超級(jí)電容器來(lái)替代電池，以替代笨重的電池。
例如，可以將它們集成到車(chē)身面板、車(chē)頂板、地板甚至車(chē)門(mén)中。理論上，這可以為汽車(chē)提供所需的所有能量，并使其比電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)輕得多。
這種電動(dòng)汽車(chē)的充電速度也比電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)快得多。但是，像所有的超級(jí)電容一樣，這種解決方案仍然不能像標(biāo)準(zhǔn)電池那樣儲(chǔ)存那么多的能量。
“未來(lái)，希望即將開(kāi)發(fā)的超級(jí)電容器存儲(chǔ)比鋰電池更多的能量，同時(shí)保持釋放能量的能力提高10倍——這意味著汽車(chē)可以完全由超級(jí)電容器供電，”研究報(bào)告的合著者Jinzhang Liu說(shuō)。
“一次充滿電后，這款車(chē)應(yīng)該能跑500公里(310英里)——類(lèi)似于汽油動(dòng)力汽車(chē)，是電動(dòng)汽車(chē)電流極限的兩倍多。”
電動(dòng)汽車(chē)制造商也可能對(duì)未來(lái)汽車(chē)使用超級(jí)電容器的可能性感興趣。例如，特斯拉已經(jīng)“先行一步”，最近收購(gòu)了一家超級(jí)電容和電池組件制造商Maxwell。
