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如何将更多的新能源电力稳定纳入电网,正是“超级电容电池”未来目标之一。
在涉及大规模储能的风电、光伏等领域,价格成本、能量密度比、循环寿命、能量利用率都是关键指标。与现有储能系统相比,储能型“超级电容电池”具有高功率密度、高能量密度、长循环寿命、充电接受能力强、综合成本低廉等优势,对此适应性极高――它仅“笔尖”大小体积,电容量达到1法拉;而传统蓄电产品,“保温杯”大小才有100微法;它的充放电循环寿命达到50万次以上,是传统蓄电产品的近500倍;它的充放电率达到95%至98%,高于传统的70%至75%。
绿色高效动力:电动汽车、电瓶车等新能源动力革命
电动汽车、电瓶车是与我们“走得最近”的新能源产品,长期以来相较于控制系统、动力系统等方面的成熟技术,储能问题一直是上述产业的发展瓶颈――目前的电动车蓄电池,包括铅酸蓄电池、镍基电池、钠基电池、二次锂电池等,尽管各有优劣但对于稳定性、快速充电、高功率性等要求,难以均衡实现。
动力型“超级电容电池”破解此项难题――不仅很好满足了动力电池安全稳定的快速充电的要求,还实现了峰值功率输出(启动、爬坡、刹车等)需要的高功率输出。其中全碳系可实现30秒充电,Ni-C和Pb-C系可实现0.5h完成充电,充电时间比传统电池缩短5―10倍。
据了解,当前市场上大多数电动车的“电力组合”分为电容、电池两部分,前者提供启动时的大功率,后者保障运行时持续稳定的电能,这种设计不仅构造繁杂也提升了电动车的成本。但动力型“超级电容电池”却兼具较大功率密度和能量密度,在电动车中可实现一组电池供电。
过去,充电时间、功率的高要求和充电次数的限制,是人们对电动车的诟病之一。相对于锂电池不接受低功率充电的特性,动力型“超级电容电池”可实现大小功率同时充电;相对于传统电池3000到5000次的充放电次数,动力型“超级电容电池”可达到5000到10000次。此外,由于超级电容电池具有充电接受能力超强的特点,特别适合于超大电流(如刹车时的能量回馈)和微弱电流(如风能、太阳能微弱发电)时电荷存储,提高能源的效率。
传统电动车由于动力电池稳定性很难保证,发生事故时容易热失控,但动力型“超级电容电池”由于采用完全不同的新型高表面活性炭材料和石墨烯技术,完全避免了此类风险,同时对环境不再造成重金属和化学污染。同时,在一些涉及低温和超高温的特种领域特殊行业,传统的铅酸、锂电池效能会大幅下降,但动力型“超级电容电池”在-40摄氏度到70摄氏度均可实现正常工作,为特种行业、军事领域提供丰富应用的空间。
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