因?yàn)橹袊?guó)混合動(dòng)力客車(chē)對(duì)超級(jí)電容器的需求發(fā)生了變化，超級(jí)電容器的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者麥克斯韋技術(shù)公司的地位出現(xiàn)了暫時(shí)的動(dòng)搖。
它現(xiàn)在面對(duì)的最強(qiáng)大的革新者正在銷(xiāo)售大型超級(jí)電容器組給電網(wǎng)管理和大型工程車(chē)輛的能量收集領(lǐng)域的供應(yīng)商。雖然最近有很多超級(jí)電容器公司被迫關(guān)門(mén)或被收購(gòu)，但新進(jìn)制造商Ioxus的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)率達(dá)到了100%，而另一家公司Nippon Chemicon的增長(zhǎng)還要更快。
什么是超級(jí)電容？
超級(jí)電容器是建立在德國(guó)物理學(xué)家亥姆霍茲提出的界面雙電層理論基礎(chǔ)上的一種全新的電容器。眾所周知，插入電解質(zhì)溶液中的金屬電極表面與液面兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)符號(hào)相反的過(guò)剩電荷，從而使相間產(chǎn)生電位差。那么，如果在電解液中同時(shí)插入兩個(gè)電極，并在其間施加一個(gè)小于電解質(zhì)溶液分解電壓的電壓，這時(shí)電解液中的正、負(fù)離子在電場(chǎng)的作用下會(huì)迅速向兩極運(yùn)動(dòng)，并分別在兩上電極的表面形成緊密的電荷層，即雙電層，它所形成的雙電層和傳統(tǒng)電容器中的電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生的極化電荷相似，從而產(chǎn)生電容效應(yīng)，緊密的雙電層近似于平板電容器，但是，由于緊密的電荷層間距比普通電容器電荷層間的距離更小得多，因而具有比普通電容器更大的容量。
雙電層電容器與鋁電解電容器相比內(nèi)阻較大，因此，可在無(wú)負(fù)載電阻情況下直接充電，如果出現(xiàn)過(guò)電壓充電的情況，雙電層電容器將會(huì)開(kāi)路而不致?lián)p壞器件，這一特點(diǎn)與鋁電解電容器的過(guò)電壓擊穿不同。同時(shí)，雙電層電容器與可充電電池相比，可進(jìn)行不限流充電，且充電次數(shù)可達(dá)10E6次以上，因此雙電層電容不但具有電容的特性，同時(shí)也具有電池特性，是一種介于電池和電容之間的新型特殊元器件。
當(dāng)下發(fā)展
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示未來(lái)十年內(nèi)超級(jí)電容器的增長(zhǎng)率將達(dá)到30%。越來(lái)越多的制造商將取得訂單。
超級(jí)電容器在拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域時(shí)有一個(gè)明確的路線(xiàn)圖。加州大學(xué)戴維斯分校的Burke教授認(rèn)為，本田和馬自達(dá)公司開(kāi)始在其傳統(tǒng)和混合動(dòng)力汽車(chē)上采用超級(jí)電容器將迫使其他廠(chǎng)家采用更優(yōu)化的以超級(jí)電容器為中心的方案來(lái)設(shè)計(jì)和提高可靠性和性能。他認(rèn)為，目前被看好的鋰離子電池和超級(jí)電容器之間的能量密度的差值其實(shí)遠(yuǎn)小于之前的理論值，因?yàn)樵诨旌蟿?dòng)力模式下，動(dòng)力總成設(shè)計(jì)者僅使用電池容量的5-10%，以完成快速充/放電。
人們都想儲(chǔ)存很多能量，但這并不是最佳的方式。事實(shí)上，Burke在自己的混合動(dòng)力汽車(chē)上進(jìn)行過(guò)轉(zhuǎn)換，并進(jìn)行了廣泛的研究，他發(fā)現(xiàn)可以采用更小的超級(jí)電容器來(lái)滿(mǎn)足混合動(dòng)力車(chē)的需要。
許多汽車(chē)制造商正在針對(duì)下一代混合動(dòng)力車(chē)評(píng)估超級(jí)電容器，繼中國(guó)客車(chē)制造商的實(shí)踐之后，德國(guó)的MAN客車(chē)、豐田的一級(jí)方程式賽車(chē)，雅力士概念車(chē)和其他混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)都在考慮采用超級(jí)電容器代替鋰離子電池。
另外，目前還有一種趨勢(shì)，就是在傳統(tǒng)汽車(chē)的起停系統(tǒng)和能量收集發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中采用超級(jí)電容器，使之可以運(yùn)行在低溫和嚴(yán)苛的工作周期中。Burke教授認(rèn)為，在電動(dòng)汽車(chē)中采納超級(jí)電容器，終有一天會(huì)出現(xiàn)跳躍式發(fā)展，但對(duì)他來(lái)說(shuō)，“這需要一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程”。
|
