超級電容應用跑車孤掌難鳴?

2020-12-06 新華網客戶端

　　蘭博基尼超級電容跑車想像圖

　　科技匯

　　近日，全球頂級跑車製造商蘭博基尼宣稱，其要與麻省理工學院共同研製一款全新的超級跑車。該車將使用超級電容器為其提供動力，這迥異於以往的常規電池。該超級電容器使用碳材料製作，與常規電池相比，體積更小、重量更輕，甚至可與車身板件融為一體。

　　據了解，超級電容器是一種新型儲能裝置，擁有充電時間短、使用壽命長、比電池更耐受高低溫差、節能環保等特點，應用廣泛。

　　在中車超級電容所所長、總工程師、中車首席技術專家阮殿波看來，超級電容器應用於跑車沒有問題，但要與常規電池配合使用，並不能單獨使用。「超級電容器的特點是放電功率大，所儲的電能可以在極短的時間內放出，但不具有持續性。常規電池的特點剛好相反，是一種持續放電的裝置，可以長時間提供動力。超級電容器好比一位百米選手，爆發力強，而常規電池更像一位萬米選手，具有良好耐力。蘭博基尼的跑車在啟動、加速超車的時候可以使用超級電容器，或者緊急剎車能量回饋的時候也可以用超級電容器。跑車已經加速到最高速度並且要保持最高速度的時候就應該用常規電池，跑車所用電池應該是超級電容器和常規電池混合體。」阮殿波說。

　　超級電容器與常規電池在跑車上組合使用，能夠避免常規電池高功率輸出。相應的，常規電池的安全性就會提高，同時它的使用壽命也會延長。阮殿波表示，通過實驗發現，如果超級電容器與電池混合使用的話，常規電池的壽命會提高3倍。

　　目前，超級電容器有三種類型：雙電層超級電容器、混合型超級電容器和類電池超級電容器。最基本的是雙電層超級電容器，它的能量密度約為5—10瓦時/公斤，功率密度在6000瓦/公斤以上，充放電循環壽命特別長，約有100萬次的充放電循環，同時它耐低溫，可以在-40℃時使用。「超級電容不僅具有超高充放電效率，放出的電能與充入的電能的比值可以達到98%以上，遠遠高於常規電池，基本上充多少放多少，而且它的工藝性能也特別好，能夠快速充放電。但是它的缺點也很明顯，那就是能量密度比較低，只有5—10瓦時/公斤，而鉛酸電池能達到30瓦時/公斤，鋰電池100多瓦時/公斤。」阮殿波說。

　　阮殿波介紹，混合型超級電容器又稱鋰離子超級電容器，就是將電池與電容混合在一起，正極用超級電容器的正極，負極就用鋰電池的負極，它能夠將能量密度從10瓦時提高到20瓦時，但是它的壽命也會隨之縮短，充放電次數從原來100萬次減少至10萬次。第三種是類電池超級電容器，中車現在能做到大概38—60瓦時/公斤，壽命大概是3萬次—5萬次。（陸成寬）

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