中國儲能網(wǎng)訊：七月初，市場調(diào)研公司IDTechEx在題為《2014-2024年的超級電容市場》的報告中大膽預(yù)測表示，十年內(nèi)超級電容市場可摧毀鋰電池市場，言論一出，引發(fā)業(yè)界一片議論。我們不禁困惑超級電容和鋰電真的是水火不容嗎？日前，在Maxwell的新產(chǎn)品媒體見面會上，首席技術(shù)執(zhí)行官M(fèi)ike Everett表示，有一個關(guān)鍵的問題被混淆了，就是實際上超級電容器與電池是很好的互補(bǔ)器件，它們之間不存在競爭關(guān)系。
超容是功率設(shè)備 電池是能量設(shè)備
據(jù)Mike Everett介紹，電池的使用壽命為2-6年，周期壽命約為3000次，而超級電容器的使用壽命為8—15年，其周期壽命超過1，000，000次，與電池相比較，超級電容器使用壽命更長，不需要任何維護(hù)，具有非?？煽康男阅鼙憩F(xiàn)。在溫度方面，電池的低溫性能在零下20攝氏度，而超級電容器的低溫性能可以達(dá)到零下40攝氏度左右，能夠在各種溫度的變化下迅速釋放能量。兩者最大的不同是，電池的能量密度較高而功率密度較低，反觀超級電容，其功率密度較高而能量密度較低。Mike Everett表示，電池屬于能量設(shè)備，而超級電容器屬于一種功率設(shè)備。但是很多設(shè)備既需要功率的快速響應(yīng)，也需要能量的持續(xù)供應(yīng)，所以在設(shè)備對能源要求較高，而電池又不能滿足需求的情況下，就可以將超級電容器和電池系統(tǒng)進(jìn)行整合運(yùn)用。
超容與電池結(jié)合成電動車主流應(yīng)用
任何需要能源應(yīng)用的設(shè)備，都不僅僅需要持續(xù)能源，同樣需要在峰谷期仍然穩(wěn)定的能源，這就是超級電容器與電池共同使用的重要前景。拿電動汽車行業(yè)來說，如果電動汽車只有電池作為其動力的話，電池有一些自身瓶頸會阻礙電動汽車的普及利用，一是電池的周期壽命較短，汽車需要頻繁的充放電，同時，在電動汽車一起一停的過程中，對電池本身有很大的傷害，尤其是電動公交車每天的啟停數(shù)很大。而如果電動汽車只是用超級電容器的話，超容的問題就在于無法為設(shè)備提供較長時間的動力，超容更適合運(yùn)用到啟停過程中，進(jìn)行快充快放，承擔(dān)峰值功率。超級電容器與電池的互補(bǔ)就恰好解決了續(xù)航里程和啟停的問題，因此超容與電池結(jié)合使用會在電動汽車領(lǐng)域逐步變成一種主流應(yīng)用。
超容與電池結(jié)合利用的工作原理表現(xiàn)在，電池為設(shè)備提供持續(xù)的電流能量供應(yīng)，而超級電容器利用其快充快放的性能來削峰填谷，減少峰谷對電池的沖擊，以延長電池的使用壽命，提高電池的穩(wěn)定性和安全性。兩者各自發(fā)揮自己的特性，以更小的總成本達(dá)到最佳效果。
超容應(yīng)用于美貨車 市場可達(dá)十億美元
據(jù)Mike介紹，由Maxwell公司超級電容器組成的“引擎啟動模塊”（ENGINE START MODULE）已廣泛應(yīng)用于北美地區(qū)的貨車上。美國的貨車市場非常發(fā)達(dá)，但是貨車在美國有一個啟動問題，表現(xiàn)在兩個方面。一是貨車從東海岸到西海岸需要三天的時間，晚上停車后，車上各種器件都需要用電，都要耗費(fèi)車載電源，會導(dǎo)致第二天啟程時，車沒有電啟動了；另一方面就是在天氣很冷時，電池的電流變小，車輛無法正常啟動。而當(dāng)把超級電容啟動模塊裝進(jìn)系統(tǒng)時，啟動時就不會遇到能源耗竭和低溫罷工的尷尬，同時在啟停過程中，超級電容器還可以減少峰谷電流對電池本身的沖擊，延長電池壽命。這項應(yīng)用在美國的市場份額已經(jīng)達(dá)到十億美元。Mike Everett表示，雖然，因為市場需求不同，這種貨車應(yīng)用未必會在中國擁有很大市場，但是對其他相關(guān)運(yùn)輸車輛應(yīng)用有很大的借鑒意義，比如冷啟動，用這種方式延長電池壽命，超級電容器是一個最好的選擇。
超容與電池結(jié)合助力中國城鎮(zhèn)化進(jìn)程
目前，為了減少污染排放，節(jié)約能源，國家從政府層面對新能源汽車、新能源客車以及軌道交通給予支持。Mike Everett介紹到，Maxwell公司的超容系統(tǒng)可以和電池系統(tǒng)共同應(yīng)用到混合動力公交車當(dāng)中，可以使電池系統(tǒng)來更加專注在持續(xù)供能方面。同時超容系統(tǒng)的優(yōu)勢可以體現(xiàn)在峰值負(fù)荷的分擔(dān)上，中國目前使用超容系統(tǒng)的混合動力公交汽車已經(jīng)有一萬輛了。
中國的城市化進(jìn)程正在進(jìn)行，從前的有軌電車都需要一個“大辮子，”而這在很多時候是與現(xiàn)代城市及道路規(guī)劃相沖突，是必將淘汰的。所以這就要求電驅(qū)動車在停下時，馬上充電，充完就走，到下一站時再停下來充，而能滿足這種快充快放的能源器件就是超容。另外城鎮(zhèn)化的過程就意味著有大城市，中型城市，小型城市，所以對客車交通和交通工具的需求是多層面的。未來，大城市可能會有很多電動汽車，中小城市會有很多插電式，可能再小一級的鄉(xiāng)村里還會需要混動。這就需要進(jìn)一步研究超級電容器與電池結(jié)合技術(shù)，使它們能夠結(jié)合得更好，應(yīng)用的更加廣泛，在交通運(yùn)輸領(lǐng)域加速推進(jìn)中國城鎮(zhèn)化進(jìn)程！
