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新加坡班车20秒完成充电,由超级电容供电

搜狐新闻
2018-01-29
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  新能源新加坡南洋理工大学正在测试一辆只需20秒即可完成充电的电动班车。

  这种班车由一个超级电容器供电,能在20秒时间内在机场摆渡车站点内进行充电,充电通过一个伸缩式连接器完成,每次充电后可行驶2公里。

  虽然商用有待商榷,但作为班车,如果在每个站点都进行充电,方案却值得推广。

  超级电容器的技术特点

  超级电容器是利用双电层原理的电容器,它是世界上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种,其基本原理和其它种类的双电层电容器一样,都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量整个系统由两个极板和隔膜组成,正负电荷以极短间隙排列在相反的位置上,因此电容量非常大。

  超级电容器工作原理

  之所以叫超级电容,是因为超级电容的容值都是法拉级的,且可以很快提供一个充放电,这是传统的电容或者电池做不到的。下图为电池与超级电容的区别:

  超级电容器的应用范围

  超级电容器以其大容量、高功率、长寿命、成本低廉、环境友好等优越的性能,可以部分或全部替代传统的化学电池,并且具有比传统的化学电池更加广泛的用途。随着技术不断发展,推动其应用范围从最初的电子设备领域扩展到动力领域、储能领域。

  电子设备领域 最简单的超级电容就是双电层电容,EDLC(Electric Double Layer Capacitor),从结构上来看,其与电解电容非常相似。EDLC 由于能量密度较低(1-10Wh/kg),主要适用于消费电子领域。

  动力领域的应用。超级电容在混合电动车系统中担任主电源或辅助电源,此外在重型卡车、轨道交通领域也开始逐步应用。目前超级电容主要和电池相配合形成智能启停控制系统。

  超级电容与锂电池各有其性能特点,未来将锂电池与超级电容组合的技术将成为市场主流,两者结合的模组产品将大大提升新能源汽车的性能,有利于进一步推动新能源汽车市场的发展。最新数据显示,2017年全年我国新能源汽车销量达到77.7万辆,中国汽车工业协会预计,2018年新能源汽车市场或将保持40%以上的增速,销量有望突破100万辆,超级电容汽车规模有望进一步扩大。超级电容有望成为新能源汽车的标配。

  在轨道交通领域,列车在运行过程中,由于站间距较短,列车启动、制动频繁,制动能量相当可观。超级电容器应用于轨道车辆中,在轨道车辆制动的时候,回收制动能量,存储于超级电容器中,当车辆再加速时,超级电容器将这些能量释放出来,节省 30%左右的能量。

  我国超级电容器的发展

  由于中国本土市场起步晚,技术落后,中国市场的超级电容器绝大部分依赖进口。美国麦斯威尔、日本松下和日本电气 NEC 是中国主要的超级电容器进口商,市场占有率达到 90%。国内从事大容量超级电容器研发的厂家共有 50 多家,能够批量生产并达到实用化水 平的厂家只有 10 多家,下图为我国主要超级电容器厂商:

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  虽然我国超级电容器市场起步晚,但是近年来我国超级电容产业快速发展, 2014年国内超级电容器的市场规模在48.4 亿元,同比2013年增加 56.1%,2015 年,国内超级电容器市场达到66.5亿元,中国市场的超级电容器需求达到全球市场的12.1%。研究机构预测,到2018年我国超级电容行业市场规模将增至71亿元,2020年则将达到110亿元左右。另一方面,超级电容不仅被列入国家专项扶持重点项目,还入选"战略性新兴产业重点产品"。

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