储能新方向—超级电容
超级电容器,又可以称为大量电容器、电化学电容,双电层电容器、黄金电容、法拉电容等。他不同于传统的化学电源,是介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源,主要依靠双电层和氧化还原赝电容电荷储存电能。了解超级电容器,首先我们要搞明白电容器是什么。电容器是一种常见的无源电子元件。电子元器件通常分为:有源元件(主动元件)和无源元件(被动元件)两大类,在无源元件中,以电容器、电阻器及电感器最为常见,并称为三大被动元件。电容器是所有电子电路中不可或缺的一部分。按照电介质材料不同,电容器可分为:陶瓷电容器、铝电解电容器、钽电解电容器、薄膜电容器、超级电容器等。简单说:超级电容器是一种新型的储能器件,主要用于主电源断电后提供短期能量的后备电源。
大家对锂离子电池比较熟悉,电动汽车、手机、笔记本、平板等大多使用的是锂离子电池,对超级电容器相对比较陌生,其实超级电容器的性能和锂离子电池是非常互补的。锂离子电池是把电能转化为化学能,使用时,再由化学能转化为电能。因此锂离子电池的特点是高能量密度、长续航,而它的短板是充电速度较慢,循环寿命较短,经过一段时间的使用,性能衰减较快,且在低温下性能变差,导致充电速度变慢和容量下降。
和锂电池相比,超级电容器是一个短跑冠军、超级电容器是将电能以电荷的形式通过双电层储存在器件里面,并不像锂离子电池一样涉及到能量的转化。这决定了超级电容器的可逆性比较好,而且响应非常快。超级电容器虽然能量不高,单位体积储存的容量低于锂离子电池,但是可以以非常快的速度,在一分钟以内实现快速充电。并且具备超长的循环寿命
超级电容器具有高功率密度、低温性能好、快速充电、寿命长的特点,可以让超级电容器在混合动力车上和锂离子电池配合,同时可以和燃油车上的发动机进行混合,做成油电混合动力。在启动、加速和爬坡时,提供瞬时峰值功率,从而延长电池寿命;在汽车刹车时,回收能量,提高能量利用率;利用温度使用范围宽的优势,改善低温启动性能。在电动悬架和电动助力转向方面,也有很好的应用前景。
电容器的应用:整个电容器下游市场可归为军用、民用工业、民用消费三类。电容器是所有电子电路必须的基础电子元件,因此其下游市场十分宽泛,按照质量等级和应用方向的差异,可归为以下三类:1)军用市场:面向航空、航天、船舰、兵器、电子对抗等 领域;2)民用工业类市场:面向网络通讯、工业控制、医疗器械、轨道交通、精密仪表仪器、石油勘探、汽车电子等领域;3)民用消费类市场:面向电脑、数码 相机、手机、录音、录像等领域。