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由于环境污染和石油危机的双重压力,电动汽车已经逐渐成为人们生活中一种重要的绿色交通工具。电源是电动车的能量源泉,但目前电池技术还不能完全满足电动车的要求。
超级电容器是一种介于电池和静电电容器之间的储能元件,具有比静电电容器高得多的能量密度和比电池高得多的功率密度,不仅适合于作短时间的功率输出源,而且还可利用它比功率高、比能量大、一次储能多等优点,在电动车启动、加速和爬坡时有效地改善运动特性。此外,超级电容还具有内阻小,充放电效率高(90%以上)、循环寿命长(几万至十万次)、无污染等独特的优点,和其他能量元件(发动机、蓄电池、燃料电池等)组成联合体共同工作,是实现能量回收利用、降低污染的有效途径,可以大大提高电动车一次充电的续驶里程。因此,超级电容在电动车领域有着广阔的应用前景,将是未来电动车发展的重要方向之一。
目前,日本、美国、瑞士、俄罗斯等国家都在加紧超级电容的开发,并研究超级电容在电动车驱动和制动系统中的应用,而我国超级电容的生产和应用还处于起步阶段。
1超级电容的机理与特点
超级电容(Ultracapacitor)是近期发展起来的一种新型储能元件,是一种具有超级储电能力、可提供强大脉动功率的物理二次电源,它与常规电容器不同,其容量可达数万法。超级电容按储能机理主要分为三类:①由碳电极和电解液界面上电荷分离产生的双电层电容;②采用金属氧化物作为电极,在电极表面和体相发生氧化还原反应而产生可逆化学吸附的法拉第电容;③由导电聚合物作为电极而发生氧化还原反应的电容。
由于双电层电容的充放电纯属于物理过程,其循环次数高,充电过程快,因此比较适合在电动车中应用。双电层超级电容是靠极化电解液来储存电能的一种新型储能装置,其原理结构如图l所示。当向电极充电时,处于理想化电极状态的电极表面电荷将吸引周围电解质溶液中的异性离子,使这些离子附于电极表面形成双电荷层,构成双电层电容。由于超级电容与传统电容相比,储存电荷的面积大得多,电荷被隔离的距离小得多,因此一个超级电容单元的电容量就高达几法至数万法。由于采用了特殊的工艺,超级电容的等效电阻很低,电容量大且内阻小。使得超级电容可以有很高的尖峰电流,因此具有很高的比功率,高达蓄电池的50~100倍,可达到10kW/kg左右,这个特点使超级电容非常适合于短时大功率的应用场合。
超级电容具有极其优良的充、放电性能,在额定电压范围内,可以以极快的速度充电至任一电压值,放电时则可以放出所存储的全部电能,而且没有蓄电池快速充电和放电的损坏问题。此外,超级电容还具有不污染环境及机械强度高、安全性好(防火、防爆)、使用过程中免维护、使用寿命长(大于10年)和工作温度范围宽(一30℃~ 45℃)等优点,并且在瞬间高电压和短路大电流情况下有缓冲功能,能量系统较为稳定。超级电容与铅酸电池和普通电容的性能对比见表1。
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近期,多座储能电站获最新进展,北极星储能网特将2025年3月10日-2025年3月14日期间发布的储能项目动态整理如下:1GW/2GWh!山东烟台储能中心项目开工近日,山东烟台举办春季高质量发展重大项目建设现场推进会,321个重点项目集中开工,其中包括烟台储能中心(西部)1GW/2GWh项目。据了解,山东烟台储能
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北极星储能获悉,近日,全国人大代表、中国工程院院士潘复生在接受媒体采访时表示,高效安全的储能技术是大幅度提高可再生能源使用比例、提高电动汽车竞争力、实现“双碳”目标、确保能源安全的关键环节,应大力发展镁电池技术和镁储运氢产业。潘复生指出,镁离子电池具有安全性高、资源丰富、成本低廉
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2025年初,锂电产业链竞争新高地显现。据数据显示,磷酸铁锂电池正以80%的装车量占比,改写着动力电池市场格局。随着新能源汽车对续航历程和充电效率需求的持续增长,能量密度优化已成为行业焦点所在。也因此,业内普遍视高压密磷酸铁锂技术为新的竞争点。高压密磷酸铁锂技术,何以逐渐成为市场主流?
电池技术的创新关键在材料。近年来,中国锂电正极材料企业在三元材料、磷酸铁锂和磷酸锰铁锂、富锂锰基材料、钠离子电池正极材料的开发及产业化层面,已经走在全球前列。近日,在日本东京电池展(BATTERYJAPAN2025)期间,当升科技董事长陈彦彬应邀作题为《高能量密度锂电正极材料的进展、挑战与机遇》
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北极星储能网获悉,2月17日,骆驼股份在投资者互动平台上回答投资者固态电池研发进展的问题。骆驼股份表示,固态电池能够大幅提升电池的能量密度和安全性,拓宽了电池终端应用的场景,如储能、交通航运、消费电子等领域。汽车低压电池对能量密度的要求较低;公司目前仅与高校开展固态电池技术的联合研
借势国家级舞台撬动万亿市场。*题图来自宁德时代官微2025年央视春晚上,eVTOL、人形机器人、智能汽车表演打开观众对赛博未来的想象空间。低空经济距离老百姓的生活越来越近,峰飞航空的V2000CG(凯瑞鸥)eVTOL和亿航智能的EH216系列eVTOL航空器在本次春晚亮相。峰飞航空凯瑞鸥在重庆分会场起飞,最大起
北极星储能网讯:1月24日,国家自然科学基金委员会现发布《超越传统的电池体系重大研究计划2025年度项目指南》。将遴选符合要求的电池项目予以资助,资助数量涵盖量子储能、固态储能等研究方向共16项。最高资助金额达1500万元,期限4年。其中,培育项目提出五大研究方向,从电池新概念、新理论、新表征
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