2011-2015智能启停车辆年销售量
然而,当前的混合动力汽车、插电式混合动力汽车以及燃料电池汽车都配备了用来储存能量的电池,因此,超级电容技术想介入新能源汽车领域,还需要一段很长的发展过程。从目前来看,超级电容器可扮演辅助主动力电池的角色,既可起到缓冲作用,又可延长主动力电池的寿命,同时还可增强充放电效果。但是,造价高和能量密度低的劣势让这一辅助设备的开发无法顺利进行。尽管汽车制造商们明白超级电容器在能量领域里有极高的发展潜力,但目前还无法脱离对镍氢电池和锂电池的依赖。
如果政府将尾气排放列为需优先解决的问题,并提供资金支持,在一定程度上能够推动部分厂商参与超级电容器的研发。 2. 超级电容器涉及的其他领域
在自然能源采集领域里,风力发电目前的工作流程还离不开液压系统或电池。因为发电机的扇叶每次停下时,内部的涡轮机就会将扇叶调整到指定位置,这个过程在风力发电中被称为变浆距控制系统,运作过程中所需的电能就是通过液压系统或电池来提供的(限于篇幅,液压系统相关知识不会出现在本报告中)。对于电池来说,间歇性工作强度大,再加上常年的负荷,会导致自身使用寿命大打折扣。为此,工程师们每隔几年就会对每一个风力发电机进行一次“高空作业”,电池的维修和更换也是一笔不小的费用。大功率超级电容器利用其充放电快,循环寿命长的特点,可以代替电池胜任此工作,虽然前期投入成本高,但是相比频繁维护和更换电池,费用还更低廉一些,同时还可降低工作强度。可就现实而言,超级电容器还没有作为炙手可热的辅助设备渗透进这个能量网络。不过,未来超级电容器将被广泛应用的事实是不容置疑的。
超级电容器在汽车之外其他方面的应用
不同种类和尺寸的超级电容器可在不同领域发挥作用。大尺寸超级电容器(125伏)可用在火车和地铁的刹车制动系统上,亦可为物料搬运工程车提供能量输出;由于具备可在高温下工作的特性,中等尺寸超级电容器(75伏)可用在太阳能能量收集方面;小尺寸超级电容器(2.7伏之内)则对通讯设施的持续供电和电脑内存系统储存后备电源等有极大贡献。
2.5-2.7V超级电容器
用于汽车的48V超级电容器
125V大功率超级电容器
通过超级电容器在上述设备上的应用,不难看出其在能量存储方面同电池以及其他储能设备还是具有可比性的。因此,在“次级”市场的销售方面,预计超级电容器2013年销售额可以达到500万美元,2016年则可增加到1500万美元。
工程师们致力开发“超级电池”
电池与超级电容器各有利弊,为了集两者的优点于一身,工程师们试图发明两者的混合体--“超级电池”(battery-ultracapacitor)。超级电池的主要特点为:低成本、高能量密度、高能量存储、循环使用寿命长、环境适应能力强。而工程师们的首要任务是要攻克高能量密度这一关口,因为一旦解决了能量密度这一难题,超级电池就可替代高成本、大功率超级电容器在运输行业和自然能源采集方面的应用。
将理想中的超级电池呈现给世人,这个过程必然是漫长的。但是,一些公司已经加入到研发这项技术的队伍中,并且已经生产出了超级电池的雏形。虽然起步阶段的超级电池循环寿命短、能量密度低,但相比超级电容器坎坷的成长经历,超级电池的未来要明朗得多。