永不磨损的超级电容动力电池
116.114.158.* 发表时间: 2010-8-26 0:01:32 点击数:193 回复数:0
一:市场规模:
针对未来电动汽车大发展的机遇,现在大家都在拼命研发磷酸铁锂的汽车动力电池,但按照技术发展,由于磷酸铁锂动力电池的固有缺陷,预计在未来2~3年,磷酸铁锂动力电池会被逐渐淘汰。现在的汽车动力电池主要有以下四种:
A:最低档:铅酸电池 能量密度0.03~0.05度/kg,太低,污染重,只能用在现在的电瓶自行车。
B:低档: 镍氢电池,0.1~0.2度/kg,价格昂贵,行驶很短60~80km,电动汽车上没前途。 C:高 C:高档: 磷酸铁锂电池,0.4~0.5度/kg,价格较贵,2000~3000次循环寿命,深圳比亚迪电动汽车已经能实现一次充电行驶80~100km.需要启动汽油机的混合动力来延长里程,但安全风险较大。
D:超高档:超级电容动力电池,1.0~1.5度/kg,价格便宜,免维护,10~50万次的充放电循环寿命,会成为动力电池的主流。
(1) 高耐压超级电容动力电池: 和镍氢电池/磷酸铁锂动力电池相比,超级电容动力电池更具有优势,
① 能量密度高:1.0~2.0度/kg,是镍氢电池的5~10倍,磷酸铁锂的3~5倍
② 不经过电能/化学能的转化损耗,电能利用率高达95%
③ 安全: 不存在易燃易爆物质,不会爆
④ 经久耐用:预计10~50万次的充电循环,确保使用寿命≥10年
⑤ 价格便宜:预计只有镍氢电池的20%,磷酸铁锂的30%~40%。
(2) 高密度随机存储器DRAM:大幅提高的介电常数,能大幅提高现有容量。
(3) 风力发电/小规模太阳能发电的电力储存电池
(4) 变电设备的意外启动电源
2-2:市场:
(1)汽车动力电池:
尽管行驶里程只有80~100km,但现在的动力电池很昂贵,接近50000元/辆,只有大幅降低电池成本,电动汽车才会大规模普及,镍氢电池和磷酸铁锂电池的原料成本很高,是很难普及的。
国内市场:从2011年,按纯电动汽车国内销量200万量计算,每辆40000元的动力电池,总计
2,000,000辆* 40,000元= 8.0* 1010元= 800亿元
出口国外汽车公司:
(2)电动自行车: 和现有的48V/20Ah铅酸电瓶的40~50km路程相比,存储5度电的超级电容动力电池可以使一次充电的行程达到≥200km,和铅酸电瓶竞争优势太强了,完
全淘汰摩托车,但需要研发配套的稳压稳流电路,使电机转速稳定。电动自行车存储5度电的超级电容动力电池很小,预计在2000元左右,估计市场规模:
300万辆* 2000元/辆= 60亿元
(3)太阳能LED照明灯: 需要1-2kWh的长寿命动力电池,要求使用寿命超过15年。
(4)计算机不间断电源:
(5) 家用屋顶太阳能发电系统储能电池:
建立一个太阳能家用发电系统,屋顶太阳能发电后被储存到超级电容电池,储存的电能经过稳压装置供应家庭独立的供电。
现在太阳能光伏电池较贵,一旦技术进步后价格大幅下降,家用太阳能发电系统就会向太阳能热水器一样普及。
(6) 家用省电器: 一般家用耗电在5~10度/天,利用分时电表差价,在下半夜半价时充电储存5~10度电,白天放电使用,节省一半的电费。市场需求应该很大。
我们正在发展一种高电压的超级电容动力电池,性能远远比磷酸铁锂动力电池优异。由于采用了全球独创的新型固体功能材料,实现了超级电容的超高容量和高耐压。 这种高耐压超级电容电池具有如下的技术优势
(1)充电速度快:由于不存在电能转化化学能的化学反应,充电10分钟~1h可达其额定容量的95%以上;
(2)循环使用寿命长,预计深度充放电循环使用次数可达10万次~50万次,没有“记忆效应”;
(3)大电流放电能力超强,能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率≥90%;
(4)功率密度高,可达1.0~2.0度/kg,相当于磷酸铁锂电池的3~5倍;
(5)产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染,是理想的绿色环保电源;使用的原料都是廉价金属。
(6)充放电线路简单,无需充电电池那样的充电电路,安全系数高,长期使用免维护;
(7)超低特性好,度范围宽-50℃~+120℃;
(8)检测方便,剩余电量可直接读出;
(9)单节容量范围:200F~600F/kg。
(10)高耐压: 能耐电压≥300V。
(11)只要稳定电压,没有过充电损害电池。
一:超级电容动力电池的储存能量:
我们可以如下计算超级电容动力电池的储存电量功率:
1-1:永不磨损超级电容动力电池的技术标准:
充入电压:220v
电容量: ≥200F/kg
1-2:单节满容存储电能:
储能公式Q=1/2*CU2
Q= 1/2*CU2=1/2* 200F * 220V = 4.84*106J= 1.3度/kg
实际放电量90%,到开路电压60V
Q= 4.84*106* 90% * =~1.2度/kg电。
按照现在电动汽车耗电量测试结果15度电/100公里,50kg电池电芯(~100kg总重)的电池组一次充满电可以行驶≥400公里。
二:和现有超级电容的比较:
国内锦州百纳也生产超级电容,但他们都是电解电容器,由于电解电容器容易击穿,电解质有腐蚀性,容易老化,耐压很低仅仅2.7V,无法实用于汽车动力电池。2008年上海张江开行了国内第一辆超级电容公交车,由于他们采用的是超级电解电容,存在的优点和问题很多。
2-1: 缺点:
(1)超级电容耐电压太低,储电量不够: 电池组只有≤10度的电量储存,公交车测试耗电量1.4度/km,行驶里程太短。
(2)可靠性很差: 现有的水溶液超级电容动力电池漏电流很高,夏天经常故障,因为高下漏电流大幅增加,容量下降。冬天低会结冰,难以使用。按照漏电流度曲线,水溶液超级电容已经接近技术极限,很难再提高了。
(3)单个电容量不大:≤4000F
( (4)耐压太低:国内全部是0.9V~2.7V,根据电量公式Q=1/2*CU2,电容的充电量和充电电压最显著,提高充电耐压能大幅提高电容储电量。一个200F/220V的超级电容存储的电能比5000F/2.7V多260多倍。
( (5)需要专用的充电设备,使用成本很高。
2-2:优点:
(1) 电容汽车制动性能优异
(2) 使用寿命超长,维护成本很少。
(3) 安全环保
2-3:永不磨损超级电容动力电池特点:
(1)没有电解质,采用新型固体功能材料,由于介电常数达到≥30000,比电解电容大幅提高电容量。
(2)高耐压:可以基本实现220V电压充电,击穿电压更高。
(3)不磨损:在电动汽车报废前,基本不需要更换。
(4)安全: 内部没有易燃易爆物质和侵蚀性物质。
电容电池的特点、注意事项及发展前景 更新于2010-07-19 10:52:55 文章出处: 百度百科
关键字: 电容电池 注意事项 研发情况
电池的特点
(1)充电速度快,只要充电几十秒到几分钟就可达到其额定容量的95%以上;而现在使用面积最大的铅酸电池充电通常需要几个小时。
(2)循环使用寿命长,深度充放电循环使用次数可达50万次,如果对超级电容每天充放电20次,连续使用可达68年如果相应地和铅酸电池比较, 它的使用寿命可达68年, 且没有“记忆效应”。
(3)大电流放电能力超强,能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率≥90%;
(4)功率密度高,可达300W/kg~5000W/kg,相当于普通电池的数十倍;比能量大大提高,铅酸电池一般只能达到0.02kWh/kg,而超级电容电池目前研发已可达10 kWh/kg,
(5)产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染,是理想的绿色环保电源;
(6)充放电线路简单,无需充电电池那样的充电电路,安全系数高,长期使用免维护;
(7)超低温特性好,使用环境温度范围宽达-40℃~+70℃;
(8)检测方便,剩余电量可直接读出;
(9)单体容量范围通常0.1F--1000F 。
使用注意事项
1、超级电容器具有固定的极性。在使用前,应确认极性。
2、超级电容器应在标称电压下使用:
当电容器电压超过标称电压时,将会导致电解液分解,同时电容器会发热,容量下降,而且内阻增加,寿命缩短,在某些情况下,可导致电容器性能崩溃。
3、超级电容器不可应用于高频率充放电的电路中,高频率的快速充放电会导致电容器内部发热,容量衰减,内阻增加,在某些情况下会导致电容器性能崩溃。
4、安装超级电容器后,不可强行倾斜或扭动电容器,这样会导致电容器引线松动,导致性能劣化。
5、在焊接过程中避免使电容器过热: 若在焊接中使电容器出现过热现象,会降低电容器的使用寿命,例如:如果使用厚度为1.6mm的印刷线路板,焊接过程应为260℃,时间不超过5s。
6、将电容器串联使用时:
当超级电容器进行串联使用时,存在单体间的电压均衡问题,单纯的串联会导致某个或几个单体电容器过压,从而损坏这些电容器,整体性能受到影响,故在电容器进行串联使用时,需得到厂家的技术支持。 超级电容电池的目前市场
随着各国对超级电容电池紧锣密鼓的研发,技术日趋成熟,超级电容电池已进入应用阶段,渐趋市场化、商业化。
极具代表意义的是2006年8月28日,由奥威科技等单位参与的上海科技创新登山行动计划超级电容公交电车示范线11路正式开通,标志着我国乃至世界首条超级电容电动公交车线路迈出了商业化运行的步伐。这10辆“零污染”超级电容公交车和10个智能充电站,这种超级电容车看上去是一辆无轨电车,所不同的是“剪”掉了头顶上累赘的两根大“辫子”,在车底部安装了一种超级电容器。车进站后趁着上下客的间隙,车顶充电设备会自动垂直升起,搭到隐藏在候车站“屋檐”下的电缆上,30秒钟即完成充电,能平稳行驶3-8公里,最高速度则可达每小时44公里。与有轨、无轨电车相比,超级电容公交车没有地面轨道和空中触线网,有利于“净化”城市空间。据了解,在开启空调的情况下,超级电容公交车每公里带空调耗能仅为1.4度电,能耗费用仅为燃油汽车的33%,在刹车制动时能量回收率达到40%。虽然这种车的技术还不够完美,加上驾驶员的操纵还不到位,会有这样那样的小问题,但其运行前景不容置疑。
另外,超级电容器在变配电站直流系统中、税控机、税控收款机上、摇晃式手电筒上(免换电池,只要摇晃30秒钟,即可发光5分钟;照射距离1公尺)、智能表类(如智能水表和煤气表)上、计算机UPS电源方面亦多有应用。打开淘宝网,已能找到几家出售这种新电源的商铺,足以说明它的市场化程度。 目前超级电容电池的研发情况
超级电容器是上世纪80年代后发展起来的新型储能器件,在欧洲、美国、日本已经开始形成新兴的产业。 国外研发情况
从1990年开始,世界各国开始成立专门机构开发和生产超级电容器,目前,在该技术领域中处于领先地位的国家有俄罗斯、日本、德国和美国,这些发达国家已把超级电容器项目作为国家重点研究和开发项目,并提出了近期和中长期发展计划。在超级电容器的实用性方面,俄罗斯走在世界的前列。
国内研发情况
我国从九十年代开始研制超级双电层电容器,与国外先进水平还有一定的差距。据有关资料表明,国内有些单位已经研制出比能量为10Wh/kg、比功率为600W/kg的高能量型及比能量为5Wh/kg、比功率为2500W/kg的高功率型超级电容器样品,循环使用次数可达50,000次以上。性能指标已经达到国际先进水平,成本较国际平均价格有大幅度下降,初步具备应用水平。我们相信,在创新精神的鼓励下,我国超级电容将很快赶上、超过世界先进水平。 超级电容电池 充电只需几分钟
作者:熔桓 发稿时间:2011-01-27 12:46:10 点击:421
沸石矿模板炭带有直径1.2纳米的纳米孔阵列,可提供最佳平衡,实现高速性能与高容量
电容,
物理学家组织网站2011年1月26日报道,为了开发新一代电动汽车、太阳能系统和其他清洁能源技术,研究人员需要一种有效的途径来存储能量。有一种关键的能量存储设备适用于这些应用和其他应用,就是超级电容器,也称为电双层电容器(electric double-layer capacitor)。
独特的三维阵列纳米孔刻在沸石矿模板炭中,使它能够用作电极,以制备高性能超级电容器,这种电容器具有高容量和快速充电时间
来源:美国化学学会 在最近的一项研究中,科学家们已经考察了可能使用的一种材料,这种材料叫做沸石矿模板碳(zeolite-templated carbon),可作为电极,用于这种类型的电容器,他们发现,这种材料独特的孔状结构大大提高了电容器的整体性能。
在最近的一项研究中,科学家们已经考察了可能使用的一种材料,这种材料叫做沸石矿模板碳(zeolite-templated carbon),可作为电极,用于这种类型的电容器,他们发现,这种材料独特的孔状结构大大提高了电容器的整体性能。
在最近的一项研究中,科学家们已经考察了可能使用的一种材料,这种材料叫做沸石矿模板碳(zeolite-templated carbon),可作为电极,用于这种类型的电容器,他们发现,这种材料独特的孔状结构大大提高了电容器的整体性能。
研究人员博之福华(Hiroyuki Itoi),西原博友(Hirotomo Nishihara),太极小暮(Taichi Kogure),京谷隆(Takashi Kyotani)来自日本仙台(Sendai)东北大学(Tohoku University),他们已经发表的成果就是研究高性能电双层电容器,发表在最近一期的美国化学学会杂志(Journal of the American Chemical Society)。
为了储存能量,电双层电容器充电要使用离子,这些离子从本体溶液(bulk solution)迁移到电极,在那里它们被吸附。在到达电极表面之前,这些离子必须穿过狭窄的纳米孔,而且要尽可能快速高效。基本上可以说,离子穿过这些路径越快,电容器充电就越快,就会带来高速度性能。此外,电极吸附离子密度越大,电容器可以存储的电荷量就越大,就会带来高容量电容。
最近,科学家们一直在测试材料,他们使这些孔具有各种不同的大小和结构,努力实现既有快速的离子传输,又有很高的吸附离子密度。但是这两个要求是有点矛盾的,因为离子穿过较大的纳米孔会更迅速,但大纳米孔会使电极密度低,从而降低吸附离子密度。
“在这项工作中,我们成功地表明,有可能满足这两个看似矛盾的要求,就是满足高功率密度和高容量电容,采用沸石矿模板炭就可以,”西原对物理学家组织网站说。
这种沸石矿模板炭包含的纳米孔直径是1.2纳米,小于大多数电极材料,而且有一种非常有序的结构,而其他的孔可能就是无序的和随机的。这种纳米孔的小尺寸就使得吸附离子密度很高,而这种有序的结构被描述为钻石般的框架,就使离子可以快速穿过纳米孔。在先前的研究中,研究人员发现,沸石矿模板炭上面的纳米孔小于1.2纳米,就无法实现快速离子传输,这表明这一尺度可提供最佳平衡,就是平衡高速性能与高容量电容。
在测试中,沸石矿模板炭的性能超过了其他材料,表明它可被用作一种电极,用于高性能电双层电容器。
标准电容的结构是在两个附属于金属板上的电极之间夹一层电介质层(图1)。根据电容类型不同,电介质可以是氧化铝、四氧化钽、氧化钛钡或聚丙烯聚酯,不同的材料决定了不同的容量和电压特性(图2)。电介质的多少和极板间的距离也会影响电容量。然而,极板间最大允许距离限制了电介质的数量。
的产品可提供单节和多节模块化配置。
模块化BOOSTCAP配置由涵盖14个模块的BPAK和BMOD系列组成(图8)。根据具体的应用,用户可以从下列电容值/工作电压组合中选取合适的产品:15Vdc下有20、23、52和58F;16.2Vdc下有110、250或500F;48.6Vdc下有165F;75Vdc下有94F;125Vdc下有63F。这些模块的外形尺寸也不等,从约178x52x32mm到超过515x263x211mm。目标应用包括工业、汽车和消费类市场。
Maxwell Technologies公司还有许多大型的具有很高容量的BOOSTCAP品牌单节电容器,不过工作电压比较低。BCAP系列共5节,在2.7Vdc的工作电压下电容值可达650、1200、11500、2000和3000F(图
9)。这些电容的主要用途是与电池并行工作,适合要求恒定低功率放电以及峰值负载下提供脉冲功率的应用。
有很大的电容量。在储能机理上,它是高度可逆的,而且寿命很长,其放电比功率较蓄电池提高近十倍。以此材料可做到高至数千法拉甚至上万法拉的超大电容器,能够瞬间释放数百至数千安培电流,可充放电10万次以上而不需要任何维护和保养。因此用在公交汽车和电车上,可充分发挥其“零”排放、节能、低成本、低噪音和充电快等优势。
进入新世纪以来,奥威公司加快了超级电容的力产业化进程。2002年,该公司超级电容首此用在上海市18路电车上,此后的崇明岛生态村观光车、中国工博会接驳大巴,都用上了超级电容,性能一次比一次好。据悉,在2010年世博会期间,奥威产品将用在 36辆新型超级电容公交车上。
最近,奥威公司在浦东老港工业园建设了生产基地,年产350万只超级电容器工厂已经开工。奥威董事长华黎表示,他们将继续加大研发力度,争取在节能电梯、风电设备、太阳能储能系统和应急电源等领域进一步拓展超级电容产品的应用领域。 超级电容器市场分析 TIME:2010-7-14 9:21:20 CTR: 21 其实,新能源的关键在于能源的储藏技术上,如电动汽车,所存在的最大问题在于充电,现在所推的商业模式,是开设“加电站”来换电池来解决。如果能找到“超级电容器”,就能解决这个问题。正因为如此,新能源概念炒作到目前,“超级电容器”成为后来居上者。
所谓超级电容器,是一种新型储能装置,由于其的储能的过程是可逆的,从而可以反复充放电数十万次,具有功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等优点。
超级电容器市场分析 TIME:2010-7-14 9:21:20 CTR: 21 其实,新能源的关键在键在于能源的储藏技术上,如电动汽车,所存在的最大问题在于充电,现在所推的商业模式,是开设“加电站”来换电池来解决。如果能找到“超级电容器”,就能解决这个问题。正因为如此,新能源概念炒作到目前,“超级电容器”成为后来居上者。
所谓超级电容器,是一种新型储能装置,由于其的储能的过程是可逆的,从而可以反复充放电数十万次,具有功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等优点。
超级电容器市场分析 TIME:2010-7-14 9:21:20 CTR: 21 其实,新能源的关键在于在于能源的储藏技术上,如电动汽车,所存在的最大问题在于充电,现在所推的商业模式,是开设“加电站”来换电池来解决。如果能找到“超级电容器”,就能解决这个问题。正因为如此,新能源概念炒作到目前,“超级电容器”成为后来居上者。
所谓超级电容器,是一种新型储能装置,由于其的储能的过程是可逆的,从而可以反复充放电数十万次,具有功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等优点。
TIME:2010-7-14 9:21:20 CTR: 21 其实,新能源的关键在于能源的储藏技术上,如如电动汽车,所存在的最大问题在于充电,现在所推的商业模式,是开设“加电站”来换电池来解决。如果能找到“超级电容器”,就能解决这个问题。正因为如此,新能源概念炒作到目前,“超级电容器”成为后来居上者。
所谓超级电容器,是一种新型储能装置,由于其的储能的过程是可逆的,从而可以反复充放电数十万次,具有功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等优点。
TIME:2010-7-14 9:21:20 CTR: 21 其实,新能源的关键在于能源的储藏技术上,如如电动汽车,所存在的最大问题在于充电,现在所推的商业模式,是开设“加电站”来换电池来解决。如果能找到“超级电容器”,就能解决这个问题。正因为如此,新能源概念炒作到目前,“超级电容器”成为后来居上者。
所谓超级电容器,是一种新型储能装置,由于其的储能的过程是可逆的,从而可以反复充放电数十万次,具有功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等优点。
电动汽车最大优势在于环保和省钱,电动车行使100公里仅消耗电力15度,以现行0.6元/度电计算,成本约9元钱,而普通汽车行驶100公里至少要7升汽油,即使按每升汽油5元计算,每百公里成本为35元,而且电动车无排放,无污染,将是“划时代意义的变革”,电动车最终替代汽油车将不再是梦想,发展前景十分广阔,屡屡点石成金的“股神”巴菲特又欲再创中石油式的奇迹,电动车行业将掀起高速发展的新高潮。
相关分析:中国超级电容器行业市场调查及投资分析报告2008-2009版
电动汽车最大优势在于环保和省钱,电动车行使100公里仅消耗电力15度,以现行0.6元/度电计算,成本约9元钱,而普通汽车行驶100公里至少要7升汽油,即使按每升汽油5元计算,每百公里成本为35元,而且电动车无排放,无污染,将是“划时代意义的变革”,电动车最终替代汽油车将不再是梦想,发展前景十分广阔,屡屡点石成金的“股神”巴菲特又欲再创中石油式的奇迹,电动车行业将掀起高速发展的新高潮。
电源技术是电动汽车的关键技术,动力电池在高功率输出、快速充电、使用寿命等方面存在局限性,而超级电容器采用特殊电极结构,使电极表面积成万倍地增加,从而产生极大的电容量,电容器的这种极化作用可以储存电能,并能够实现电荷的快速贮存和释放,输出功率密度高达数kW/kg,是一般蓄电池的数十倍。超级电容器是一种具有超级储电能力、可提供强大脉冲功率的物理二次电源,甚至可作为电动汽车的唯一能源,由于超级电容器具有非常高的功率密度,可在电动汽车起动、加速时提供强大的动力,并能及时回收制动时反馈的能量。超级电容器在电动汽车领域有着广阔的应用前景,是未来电动汽车开发的重要方向,我国“863”电动汽车重大专项攻关中已将电动车用超级电容器的开发列入发展计划,而龙头企业是铜峰电子(600237,股吧)(600237),公司已经开发成功混合动力汽车系列电容器,正形成规模化生产,通过了欧洲ALSTOM的工厂现场审查,取得了进入欧洲市场的通行证,全球电力机车跨国公司庞巴迪、阿尔斯通经过试用,已与铜峰电子(600237,股吧)签订三年供货协议。铜峰电子在年报表示,“公司机车电力电容器发展势头较好,潜力很大”。机车电力电容器就是超级电容器,主要应用在电动汽车或混合动力汽车的能源再生系统、电源系统,可作为唯一能源驱动电动公交车等,市场前景广阔。 设计者最好的选择用法拉电容替代电池 [电子 设计 技术 能源 ] 收藏 转发至天涯微博
设计者最好的选择用法拉电容替代电池 [电子 设计 技术 能源 ] 收藏 转发至天涯微博
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omoximingxi 2010-01-19 16:05:13
法拉电容替代锂电池的必然趋势,法拉电容以它特有的环保,不限电流,瞬间充电,持续放电,使用寿命10-50万次,大于锂电池,上百倍的寿命,越来越多被一些行业所应用,数码相框,DV,GPS ,工控,智能仪表,太阳能等高端产品,做时钟记忆备份,脉冲补偿,储能表现出了它极大的优越性。深圳市鸣曦电子专业法拉电容 后备电池,金电容,拥有行业经验的方案工程师,为你的产品选型,提供技术支援,密切关注客户需求,为您提供最优质的服务。 0755-61505391/92/97 QQ:418623133 或光临本公司网站:WWW.OMOXI.
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kaimeiii 2010-09-19 10:30:40
国内专业生产超级电容器的高新技术企业。主要研发人员从“十五”期间开始承担科技部 863计划电动汽车重大专项“电动汽车用超级电容器”项目。经过多年对国家重点项目的研究试验,结合国内外市场的实际需求,现已具备生产卷绕、组合、叠片等品种的一百多个规格型号超级电容器的能力,产品性能指标达到国内外同期产品水平。
目前公司产品销售涉及到消费电子类、工业用电器、光电、太阳能、航天、运输、交通能源、军工等广泛领域。
国内专业生产超级电容器的高新技术企业。主要研发人员从“十五”期间开始承担科技部 863计划电动汽车重大专项“电动汽车用超级电容器”项目。经过多年对国家重点项目的研究试验,结合国内外市场的实际需求,现已具备生产卷绕、组合、叠片等品种的一百多个规格型号超级电容器的能力,产品性能指标达到国内外同期产品水平。 目前公司产品销售涉及到消费电子类、工业用电器、光电、太阳能、航天、运输、交通能源、军工等广泛领域。
主要产品:
一.水表/气表用电容器 5.5V,0.1F,0.22F,0.33F,0.47F,1.0F,1.5F
二.控制器类/小家电 5.5V,0.1F,0.22F,0.33F,0.47F,1.0F
三.大电流放电产品 2.7V,1F,3.3F,4.7F,10F,50F,120F,3000F,5000F
四.法拉电容 超级电容器 模组系列产品
12V,20V,25V,60V,120V,400,600V
厂家直销 法拉电容 超级电容器 国内第一品牌 竭诚欢迎各界人士来电洽谈业务,交流应用
经验,免费提供样品测试机会。
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QQ交流1213852136 MSN:[email protected] 工厂手机:[1**********]
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kaimeiii 2010-09-19 10:30:53
国内专业生产超级电容器的高新技术企业。主要研发人员从“十五”期间开始承担科技部 863计划电动汽车重大专项“电动汽车用超级电容器”项目。经过多年对国家重点项目的研究试验,结合国内外市场的实际需求,现已具备生产卷绕、组合、叠片等品种的一百多个规格型号超级电容器的能力,产品性能指标达到国内外同期产品水平。
目前公司产品销售涉及到消费电子类、工业用电器、光电、太阳能、航天、运输、交通能源、军工等广泛领域。
国内专业生产超级电容器的高新技术企业。主要研发人员从“十五”期间开始承担科技部 863计划电动汽车重大专项“电动汽车用超级电容器”项目。经过多年对国家重点项目的研究试验,结合国内外市场的实际需求,现已具备生产卷绕、组合、叠片等品种的一百多个规格型号超级电容器的能力,产品性能指标达到国内外同期产品水平。 目前公司产品销售涉及到消费电子类、工业用电器、光电、太阳能、航天、运输、交通能源、军工等广泛领域。
主要产品:
一.水表/气表用电容器 5.5V,0.1F,0.22F,0.33F,0.47F,1.0F,1.5F
二.控制器类/小家电 5.5V,0.1F,0.22F,0.33F,0.47F,1.0F
三.大电流放电产品 2.7V,1F,3.3F,4.7F,10F,50F,120F,3000F,5000F
四.法拉电容 超级电容器 模组系列产品
12V,20V,25V,60V,120V,400,600V
厂家直销 法拉电容 超级电容器 国内第一品牌 竭诚欢迎各界人士来电洽谈业务,交流应用经验,免费提供样品测试机会。
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回答
退休高工研发电容电池电动车
2009-08-21
充电半小时可行80公里 成本低安全系数高
■本报记者 章刚正 文/摄
目前,我国的电动汽车大多使用锂电池,虽然比早年的铅酸电池进步了不少,但是,目前的锂电池充电时间长,成本高,致使电动汽车难以普及开来。日前,我市原四方集团高级工程师蒋龙友却宣称,他经过多年研制出来的电容电池能破解上述两大难题,使电动汽车跑进寻常百姓家。
应用到电动车上
17日,在市辰马工贸有限公司车间里,蒋龙友正指导工作人员给两轮电动车充电(右图)。蒋龙友告诉记者:“这些就是电容电池。它与锂电池相比,具有成本低、充电快的特点。相同容量的锂电池成本要1400元,电容电池却只要800元。目前,用在电动汽车上的锂电池成本要9万-16万元,如果改用电容电池,只需1万-2万来元。目前,锂电池的最大缺陷是充电时间太长,回充一次电至少要3-5小时。我开发的电容电池两轮电动车回充一次只需半个小时,可续行80公里。”
蒋龙友说:“锂电池容易发生爆炸,铅酸电池容易污染环境,但是,电容电池的安全系数极高。而且,使用寿命也比锂电池长,锂电池一般3年,电容电池可达5-8年。” 据蒋龙友透露,电容电池最早是美国发明的,目前仅用在军工等产品上,民用的很少听说,用在电动车上,他还是全国首例。
联合开发电动汽车
蒋龙友研发的两轮电动车巧妙设计混合动力系统,即在电动车上再装一个充电回充系统(带发电机充电系统),将动能转化为电能储存起来。这样,在下坡时,就能将势能转化为电能,在慢刹车时,就不要使用刹车系统,而用回充系统将惯性前行的动能转化为电能。
有了混合动力系统就非常节电,他拿出国家专利证书给记者看:“目前,国家专利局已给我的电动车专门授予专利。日前,混合动力系统和电容电池经申请,还
被省休闲车协会列入维权保护。”记者看到专利证书上写着他的专利名称是:“混合动力自行车自充电装置”。
蒋龙友原是四方集团的高级工程师。退休7年来,他矢志研究两轮电动车、摩托车,创造发明一个接一个。目前,他已获国家专利14个。
两轮电动车开发成功之后,蒋龙友又想与汽车厂家合作,开发电容电池电动汽车。他说:“如果我的新技术组装在汽车上,那么,对电动汽车的普及是很有促进意义的。” 是方向但不成熟
针对蒋龙友的说法,省休闲车协会专家朱学群说:“蒋龙友的
专利是混合动力系统。但是,把这项技术用在电动车上他确实是第一人。因此,在专家组讨论是否列入维权保护时,有的专家持不同意见,但是,我认为至少他用在电动车上是一大创新,最后,专家组还是通过了。”
不过,朱学群透露:“目前,蒋龙友开发的电容电池电动车不少技术还有待完善,用在电动汽车上是今后的一个发展方向,毕竟它具有成本低、回充时间快等诸多优点。
但是,我个人认为,就目前而言还不成熟,因为还有许多技术没有完善:电容电池的电流量特大,整个电路系统都得专门调整;还有,如何设计一个控制器,让电容电池均匀有序释放电量,都还是有待破解的难题。所以,尽管已经应用在船舶上,但是,让这一设想在电动汽车上成为现实还需一段时间。”
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技术革命:作为后备电源新宠--法拉电容如何让锂电池走向末路 字号:
在环境污染变本加厉的今天,越来越多的人认识到:人类属于地球,但地球不属于人类.所以环保产品将会成为这个世纪的新宠儿,更加受到人们的青睐!
法拉电容替代锂电池已是大势所趋,也必将带来行业革命!很多人对法拉电容的用途还不太了解,它主要用于后备电源 脉冲功率补偿等,专业替代锂电池,环保而且寿命长.以下为其已经应用比较成熟的主要领域:
超级电容器在智能水表上的应用
一、在智能水表中的应用(组合5.0V/0.47F或5.5V/1F)
传统的智能水表,在控制水阀开启和关断时,普遍采用的方法是内装锂电池.锂电池的优点在于重量轻、能量大、自放电率低等.虽然如此,由于智能水表都没有设计再充电电路,锂电池使用到一定时间后,将无法为控制电路提供能量,不得不更换电池.上门为用户更
换电池或水表,这对于水表生产厂家和自来水公司来说都是一件繁琐的事.更危险的是,电池电量不足的情况出现是随机的,如果不精确和及时的监测电池电量,将无法可靠的关断水阀,造成无法计费、逃水现象等情况出现.这是内部安装了锂电池的智能水表的致命缺点,直接影响到它的推广和使用.为了解决这一制约智能水表发展的瓶颈问题,可以用超级电容代替锂电池应用于智能水表.超级电容是一种无源器件,介于电池与普通电容之间,具有电容的大电流快速充放电特性,同时也有电池的储能特性,并且重复使用寿命长,放电时利用移动导体间的电子(而不依靠化学反应)释放电流,从而为设备提供电源.这种方案是用超级电容替换锂电池,封装在水表中,同时外接干电池供电.平时干电池提供水表电路所需能量和对超级电容充电,在需要开启水阀时,先检测超级电容是否存储足够能量,如果没有存储足够能量,将不开启水阀,当检测它存储足够能量时,由外接干电池提供能量将水阀开启;在需要关断水阀时,如果外接电池不能提供能量将水阀
关断,那么超级电容将在此刻提供能量来关断水阀.如同一个储水箱,平时将水存储起来,在停水时提供必要的水.
图2是应用示意图.正常情况下,电池通过电阻R、二级管D1向负载和超级电容充电.电阻R的作用是限制电流过大,因为超级电容内阻很小,充电时电流较大可能造成电池损坏.二级管D1防止反向电流.当电池电压过低,或突然断电时(如取下电池),由超级电容继续为电路提供电源,同时,超级电容存储的能量足以关断阀门.
超级电容在智能电表上的应用
目前,国内电度表功能日益智能化,在这个网络信息高速发展的时代,以前上门查电收费的方式在一步一步被网络查看用电信息,银行交费的方式所取代,因此长期数据保存及显示功能是不可缺少的,现在大部分电表中采用的是各种电池来给时钟芯片和断电保护提供电源,通过对超级电容器特性的研究使用超级电容器完全可以实现该功能,并且比使用电池更有优势.
超级电容与电池进行比较,有如下一些明显特性:
1、超低串联等效电阻(ESR),功率密度(Power Density)是锂离子电池的数十倍以上,适合大电流放电.
2、超长寿命,充放电大于50万次,是锂离子电池的500倍,是镍氢和镍镉电池的1000倍,如果对超级电容每天充放电20次,连续使用可达68年.
3、可以大电流充电,充放电时间短,对充电电路要求简单,无记忆效应,超级电容器充电是双电层充放电的物理过程或是电极物质表面的快速、可逆的化学过程,可采用大电流充电,能在几十秒到数分钟内完成充电过程,是真正意义上的快速充电.而蓄电池则需要数小时完成充电,采用快速充电也需要几十分钟.
4、温度范围宽-40~+70℃.
5、体积小,外形紧凑,便于安装,节省空间,免维护,可密封.
6、可以在完全放电状态下存储,而过度放电对许多充电电池都是有害的;
7、使用安全、方便、绿色环保对环境无害.
图1是超级电容器为可以作为电表时钟显示的芯片DS1302作后备电源的电路图,DS1302的Vcc1接主电源,Vcc2接超级电容正极,针对不同的电源备份系统,如可选择不同的超级电容.由此原理可以用超级电容器还可应用在对单片机,触摸屏等需要时钟保持或数据的保持电路中.
超级电容在太阳能光伏产品上的应用:
随着全球能源的不断紧缺如何节能、环保成为世界的主题,太阳能是无处不有、取之不尽、用之不竭的理想的清洁能源.超级电容是近些年兴起的绿色储能元件,因此超级电容器太阳能灯必将成为绿色照明中的主力军.由于无需安装其它电源.主动发光而且能够根据光的强弱控制灯的开关.可以安装在小区,广场,步行街等场所.
超级电容器太阳能灯器件选择
1、光源的选择
LED有寿命长,节能,安全,绿色,环保等显著优点.LED的寿命可以长达10万小时以上,工作电压也很低,很适合与太阳能配合使用.颜色也有多种.数量可根据需要照明的亮暗程度调整.由于LED的离散性很大,同一型号也有很大差别,并联时需均流.我们选择额定电压为3V,额定电流为20ma的中亮的LED作为光源,颜色为白色.也可选择其他
颜色有绿,蓝,紫.也可选择超高亮度的LED.
2、超级电容的选择
由于太阳能电池输入电压不稳定,同时太阳能灯当周围光线弱时才发光,必须配备蓄电装置.但是由于现在的蓄电池的寿命短,,有污染而且太阳能电池和LED灯的寿命都在10年以上,这样由于蓄电池的寿命与太阳能电池和LED灯的差距给整个草坪灯系统的维护带来了麻烦.并且蓄电池还需要过充过放保护,并且其化学结构使其不能大电流充电,所以我们选择超级电容器做为储能装置.超级电容器是最近几年才兴起的一种储能装置,.他的功率性能要比蓄电池好的多,充电速度快,不存在过放的问题,寿命长充放电可以达到数十万次,它是一种绿色能源;并且超级电容器可焊接,因而不存在蓄电池那样的不牢固现象.
超级电容器太阳能灯电路设计
太阳能灯可由控制电路、升压稳压电路、光控电路构成电路结构入图1所示.
一、控制电路
1、充电稳压电路
由于太阳能电池的电压会随着光照的强度变化不稳定,会对电容造成损害,所以需要在充电系统中设计稳压电路.
2、防止反充电控制电路
防止反充电路保证在太阳能电池输出电压低于超级电容的电压时,超级电容不会反向充点给太阳能电池,以免造成不必要的能量损耗.
二、LED驱动升压稳压电路
由于选用的LED额定电压为3V,而我们超级电容的单只电压为2.5V,低于3V因此需要有升压电路来驱动LED.市场上这种DC/DC种类很多.还有专门为太阳能产品生产的DC/DC.
三、光控电路
由于太阳能草坪灯需要光控开关来控制LED,当周围的光线变暗时,点亮LED,光线变亮时关闭LED.可以采用太阳能电池作为光敏开关,因其光特性比光敏电阻要好.
该设计主要适用于各种装饰灯,草坪灯等小功率的太阳能照明装置.在光控电路中加上脉冲触发器后可以使LED闪烁,可以用做太阳能道钉灯等.
超级电容器在混合动力汽车中的应用
电动汽车发展到今天,主要的瓶颈就是蓄电池的问题.传统的蓄电池(如铅酸电池)由于功率密度偏低,不能满足车辆的频繁地起步、加速和制动工况的要求,而且由于加速时浪费了过多的能量,致使车辆的行驶里程也不能满足要求.在正常行驶时,电动汽车从蓄电池中吸取的平均功率相当低,而加速和爬坡时的峰值功率又相当高,一辆高性能的电动汽车的峰值功率与平均功率之比可达到16:1.事实上,电动汽车行驶中用于加速和爬坡时所消耗的能量占到总能耗的2/3.在现有的电池技术条件下,蓄电池必须在比能量和比功率以及比功率和循环寿命之间做出平衡,而难以在—套能源系统上同时追求高比能量、高比功率和长寿命.蓄电池与超级电容器混合动力车的出现很好的解决解决了电动汽车续驶里程与加速爬坡性能之间的矛盾.其中由蓄电池提供最佳的续驶里程,而由超级电容在加速和爬坡需要大功率时提供短时的辅助动力.超级电容的能量可以直接取自蓄电池,也可以在电动汽车刹车或下坡时回收可再生的动能.
在蓄电池与超级电容器配合使用中要注意的是,蓄电池电的输出功率应与车辆平均行驶功率需求相当,而超级电容器输出高于平均功率需求的功率并且可吸收再生能量.当车
辆的实际行驶功率需求高于超级电容的最大功率时.多余部分由蓄电池提供.超级电容由再生能量为其充电,若没有充足电,剩余部分由蓄电池在车辆低劝率行驶时进行补充.当超级电容充满电时,再生制动能量为蓄电池充电.在蓄电池和超级电容之间采用两象限DC-DC变换器控制它们之间的功率分配,并限制蓄电池在车辆低功率行驶时对超级电容的充电率.若没有DC-DC变换器,则蓄电池和超级电容将只有相同的电压,导致超级电容仅在蓄电池发生快速变化时输出和接受功率,减弱厂超级电容的负载均衡作用. 加装超级电容还解决了低温启动困难的问题,铅酸蓄电池的低温性能也较差,在—40℃时它的电流输出能力约是常温时的1/10左右.所以造成了机动车的低温启动困难.而超级电容的正常工作温度在-40℃至+70℃之间.机动车在-15℃时启动已经困难,而用超级电容器即使是在-30℃时,仍能顺利启动.
超级电容器适用于用汽、柴油发动机的低温启动.可用于汽车、内燃机车、坦克、飞机、轮船、工程设备等使用内燃机的领域.
由于现在石油价格的飞涨,国外一些汽车企业已经把超级电容应用到汽车上,汽车在下坡时把能量以电能的方式储存起来,在爬坡时或需要大功率时释放出来.这样就降低了使用成本.这种方式不仅可以用在机动车上面,还可以用在电动自行车领域.
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一场电池革命可能即将发生 EEStor超级电容电 [转贴 2010-02-10 21:59:28]
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一场电池革命可能即将发生 EEStor超级电容电池
超级电容器, EEStor
转:一场电池革命可能即将发生:引起广泛质疑的EEStor超级电容电池现与洛克希德•马丁公司签定授权协议.洛克希德—马丁公司目前是美国第一大国防承包商,创建于1913年,1932年改称洛克希德飞机股份有限公司,1938年改为现名。这下还怀疑EEStor超级电容电池的人该减少了吧.看来他们声称的超级电容:充电5分钟,可储能52.22KWH,供14匹马力的电动汽车,以每小时96公里速度使用5小时,行驶480公里。可能不是吹牛.一场电池革命可能即将发生.
EEStor 超级电容电池的原理很简单,即传统的法拉第电容,两片电极夹电介质,高中的物理知识,但他们只不过把电极厚度做到1µm,电介质的介电常数做到19861,耐压做到557V/µm,厚度做到9.81µm,比能量密度达402WH/公斤(10 times the energy density of lead acid batteries at 1/10th the weight and volume)。
2009年4月28日 EESTOR公司引入了第三方认证机构进行认证,洛马公司及通用、ZENN公司负责人到场,确认装置在3500V电压下介质介电常数达到22000点,储能密度超过400WH/KG(是目前锂电池能量密度的四倍),公司将按照合同在年底为武器商及汽车商提供样品进行实测。
如果这种装置用在汽车上,甚至高速列车上,列车将获得巨大的额外动力
我花了半天时间翻译了专利一小段,原来美国人采用了湿化学工艺,掺杂改性的高介电常数钛酸钡纳米颗粒材料,双层包覆氧化铝与钙镁硅酸盐物质,包覆层厚度100埃米,复合PET绝缘聚合物材料,热压成型1微米的薄膜,击穿电压超过4000V,薄膜表面喷涂9微米厚的金属电极涂层,形成超高压超薄平板电容器组件,储能密度还有很大的提升空间,如果工艺成熟,意味着彻底淘汰内燃机。电容器特性无限充放电次数,无电化学反应,超高充放电倍率,超高功率。
4月22日,EEStor公司又公布了第三方检测机构对他们生产陶瓷叠片式超级电容器的关键材料纳米钛酸钡的检测结果。结果显示:钛酸钡的介电常数达到了22500,工作温度范围不是前面宣布的-40~49度,而是-20~65度。6月1日,EEStor公司的合作伙伴加拿大的ZENN电动汽车公司发表公告宣称由于钛酸钡的量产技术已经取得重大突破,2009年底,他们将量产装备有EEStor公司电源系统的电动车。但是他们仍然没有公布电源系统的电压及自放电率。同时他们还宣布继续增持EEStor公司的股份,加大对EEStor公司的投资。 面对从互联网获取的这些有关EEStor公司的信息,我一直抱持着宁可信其有不可信其无的态度,密切关注着这家公司的公开信息,同时也在关注钛酸钡的生产技术,陶瓷叠片式电容器的生产技术。我不仅希望EEStor公司取得成功,也希望我们中国的企业关注这一新的产品。我不希望看到我们的新能源产业出现哀鸿遍地的景象,我希望我们能够成为真正的颠覆者。
超级电容电池
标签:超级电容 磷酸铁锂 电容电池 单节 杂谈 分类:转贴
一:市场规模:
针对未来电动汽车大发展的机遇,现在大家都在拼命研发磷酸铁锂的汽车动力电池,但按照技术发展,由于磷酸铁锂动力电池的固有缺陷,预计在未来2~3年,磷酸铁锂动力电池会被逐渐淘汰。现在的汽车动力电池主要有以下四种:
A:最低档: 铅酸电池 能量密度0.03~0.05度/kg,太低,污染重,只能用在现在的电瓶自行车。
B:低档: 镍氢电池,0.1~0.2度/kg, 价格昂贵,行驶很短60~80km,电动汽车上没前途。 C:高档: 磷酸铁锂电池,0.40~0.50Ah/kg, 价格较贵,深圳比亚迪电动汽车已经能实现一次充电行驶350~400km. 但安全风险较大。
D:超高档: 超级电容动力电池,1~2度/kg,价格便宜,会成为动力电池的主流。
(1) 高耐压超级电容动力电池: 和镍氢电池/磷酸铁锂动力电池相比,超级电容动力电池更具有优势,
① 能量密度高: 300~1000Ah/kg,是镍氢电池的5~10倍,磷酸铁锂的3~5倍 ② 不经过电能/化学能的转化损耗,电能利用率高达95%
③ 安全: 不存在易燃易爆物质,不会爆炸
④ 经久耐用: 10~50万次的充电循环,确保使用寿命≥10年
⑤ 价格便宜: 预计只有镍氢电池的20%,磷酸铁锂的30%~40%。
2-2:市场:
(1)汽车动力电池:
现在的动力电池很昂贵,接近20000元/辆,只有大幅降低电池成本,电动汽车才会大规模普及,镍氢电池和磷酸铁锂电池的原料成本很高,是很难普及的。
国内市场: 从2010年,按纯电动汽车国内销量200万量计算,每辆20000元的动力电池,总计
2,000,000辆 * 20000元= 16* 1010元 = 1600亿元
出口国外汽车公司:
(2)电动自行车: 和现有的48V/20Ah铅酸电瓶的40~50km路程相比,超级电容动力电池可以使一次充电的行程达到200km,和铅酸电瓶竞争优势太强了,完全淘汰摩托车,但需要研发配套的稳压稳流电路,使电机转速稳定。
电动自行车的电瓶可以较小,预计在1000元左右,估计市场规模:
300万辆 * 1000元/辆 = 30亿元
(3) 家用太阳能发电储存电池:
建立一个太阳能家用发电系统,屋顶太阳能发电后被储存到超级电容电池,储存的电能经过稳压装置供应家庭独立的供电。
现在太阳能光伏电池较贵,一旦技术进步后价格大幅下降,家用太阳能发电系统就会向太阳能热水器一样普及。
(4) 家用省电器: 一般家用耗电在5~10度/天,利用分时电表差价,在下半夜半价时充电储存5~10度电,白天放电使用,节省一半的电费。市场需求应该很大。
(5) 变电设备的意外启动电源
(6) 风力发电的电源储存
我们正在发展一种高电压的超级电容动力电池,性能远远比磷酸铁锂动力电池优异。由于采用了全球独创的新型固体功能材料,实现了超级电容的超高容量和高耐压。 这种高耐压超级电容电池具有如下的技术优势
(1)充电速度快:由于不存在电能转化化学能的化学反应,充电10秒~10分钟可达到其额定容量的95%以上;
(2)循环使用寿命长,深度充放电循环使用次数可达10万次~50万次,没有“记忆效应”;
(3)大电流放电能力超强,能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率≥90%;
(4)功率密度高,可达300AH/kg~1000AH/kg,相当于磷酸铁锂电池的5~10倍;
(5)产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染,是理想的绿色环保电源;使用的原料都是廉价金属。
(6)充放电线路简单,无需充电电池那样的充电电路,安全系数高,长期使用免维护;
(7)超低温特性好,温度范围宽-50℃~+170℃;
(8)检测方便,剩余电量可直接读出;
(9)单节容量范围:1000F--6000F 。
(10)高耐压: 能耐电压≥300V。
(11)只要稳定电压,没有过充电损害电池。
一:超级电容动力电池的储存能量:
我们可以如下计算超级电容动力电池的储存电量功率:
1-1:永不磨损超级电容动力电池的技术标准:
充入电压:220v
电容量: 200F/kg
1-2:单节满容存储电能:
储能公式Q=1/2*CU2
重量: 接近1.0kg
Q= 1/2*CU2 =1/2* 200F * 220V = 4.84*106J= 1.34度/kg
实际放电量95%,到开路电压48V
Q= 6.7 * 95% *48V =~1.2度电。
按照现在电动汽车耗电量测试结果15度电/100公里,60节的电池组并联,一次充满电可以行驶≥400公里。
二:和现有超级电容的比较:
国内锦州百纳也生产超级电容,但他们都是电解电容器,由于电解电容器容易击穿,电解质有腐蚀性,容易老化,耐压很低仅仅2.7V,无法实用于汽车动力电池。2008年上海张江开行了国内第一辆超级电容公交车,由于他们采用的是超级电解电容,存在的优点和问题很多。
2-1: 缺点:
(1)超级电容耐电压太低,储电量不够: 电池组只有≤10度的电量储存,公交车测试耗电量1.4度/km,行驶里程太短。
(2)电解电容器漏电流很高,夏天经常故障: 电解电容高温下漏电流大幅增加,容量下降。按照漏电流温度曲线,电解电容已经接近技术极限,很难再提高了。
(3)单个电容量不大: ≤1000F
(4)耐压太低:国内全部是0.9V~2.7V,根据电量公式Q=CU,电容的充电量和电压/电容值最显著,提高充电耐压能大幅提高电容储电量。
2-2:优点:
(1) 电容汽车制动性能优异
(2) 安全环保
2-3:永不磨损超级电容动力电池:
(1)没有电解质,采用新型固体功能材料,由于介电常数达到≥30000,比电解电容大幅提高电容量。
(2)高耐压: 可以基本实现220V电压充电,击穿电压更高。
(3)不磨损:
(4)安全: 内部没有易燃易爆物质和侵蚀性物质。
超级电容动力电池应用前景广阔
时间:2011-1-27 8:50:00
一:市场规模:
针对未来电动汽车大发展的机遇,现在大家都在拼命研发磷酸铁锂的汽车动力电池,但按照技术发展,由于磷酸铁锂动力电池的固有缺陷,预计在未来2~3年,磷酸铁锂动力电池会被逐渐淘汰。现在的汽车动力电池主要有以下四种: A:最低档:铅酸电池 能量密度0.03~0.05度/kg,太低,污染重,只能用在现在的电瓶自行车。
B:低档: 镍氢电池,0.1~0.2度/kg,价格昂贵,行驶很短60~80km,电动汽车上没前途。
C:高 C:高档: 磷酸铁锂电池,0.4~0.5度/kg,价格较贵,2000~3000次循环寿命,深圳比亚迪电动汽车已经能实现一次充电行驶80~100km.需要启动汽油机的混合动力来延长里程,但安全风险较大。
D:超高档:超级电容动力电池,1.0~1.5度/kg,价格便宜,免维护,10~50万次的充放电循环寿命,会成为动力电池的主流。
(1) 高耐压超级电容动力电池: 和镍氢电池/磷酸铁锂动力电池相比,超级电容动力电池更具有优势,
① 能量密度高:1.0~2.0度/kg,是镍氢电池的5~10倍,磷酸铁锂的3~5倍
② 不经过电能/化学能的转化损耗,电能利用率高达95%
③ 安全: 不存在易燃易爆物质,不会爆
④ 经久耐用:预计10~50万次的充电循环,确保使用寿命≥10年
⑤ 价格便宜:预计只有镍氢电池的20%,磷酸铁锂的30%~40%。
(2) 高密度随机存储器DRAM:大幅提高的介电常数,能大幅提高现有容量。
(3) 风力发电/小规模太阳能发电的电力储存电池
(4) 变电设备的意外启动电源
2-2:市场:
(1)汽车动力电池:
尽管行驶里程只有80~100km,但现在的动力电池很昂贵,接近50000元/辆,只有大幅降低电池成本,电动汽车才会大规模普及,镍氢电池和磷酸铁锂电池的原料成本很高,是很难普及的。
国内市场:从2011年,按纯电动汽车国内销量200万量计算,每辆40000元的动力电池,总计
2,000,000辆* 40,000元= 8.0* 1010元= 800亿元
出口国外汽车公司:
(2)电动自行车: 和现有的48V/20Ah铅酸电瓶的40~50km路程相比,存储5度电的超级电容动力电池可以使一次充电的行程达到≥200km,和铅酸电瓶竞争优势太强了,完全淘汰摩托车,但需要研发配套的稳压稳流电路,使电机转速稳定。电动自行车存储5度电的超级电容动力电池很小,预计在2000元左右,估计市场规模:
300万辆* 2000元/辆= 60亿元
(3)太阳能LED照明灯: 需要1-2kWh的长寿命动力电池,要求使用寿命超过15年。
(4)计算机不间断电源:
(5) 家用屋顶太阳能发电系统储能电池:
建立一个太阳能家用发电系统,屋顶太阳能发电后被储存到超级电容电池,储存的电能经过稳压装置供应家庭独立的供电。
现在太阳能光伏电池较贵,一旦技术进步后价格大幅下降,家用太阳能发电系统就会向太阳能热水器一样普及。
(6) 家用省电器: 一般家用耗电在5~10度/天,利用分时电表差价,在下半夜半价时充电储存5~10度电,白天放电使用,节省一半的电费。市场需求应该很大。
我们正在发展一种高电压的超级电容动力电池,性能远远比磷酸铁锂动力电池优异。由于采用了全球独创的新型固体功能材料,实现了超级电容的超高容量和高耐压。
这种高耐压超级电容电池具有如下的技术优势
(1)充电速度快:由于不存在电能转化化学能的化学反应,充电10分钟~1h可达其额定容量的95%以上;
(2)循环使用寿命长,预计深度充放电循环使用次数可达10万次~50万次,没有“记忆效应”;
(3)大电流放电能力超强,能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率≥90%;
(4)功率密度高,可达1.0~2.0度/kg,相当于磷酸铁锂电池的3~5倍;
(5)产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染,是理想的绿色环保电源;使用的原料都是廉价金属。
(6)充放电线路简单,无需充电电池那样的充电电路,安全系数高,长期使用免维护;
(7)超低特性好,度范围宽-50℃~+120℃;
(8)检测方便,剩余电量可直接读出;
(9)单节容量范围:200F~600F/kg。
(10)高耐压: 能耐电压≥300V。
(11)只要稳定电压,没有过充电损害电池。
一:超级电容动力电池的储存能量:
我们可以如下计算超级电容动力电池的储存电量功率:
1-1:永不磨损超级电容动力电池的技术标准:
充入电压:220v
电容量: ≥200F/kg
1-2:单节满容存储电能:
储能公式Q=1/2*CU2
Q= 1/2*CU2=1/2* 200F * 220V = 4.84*106J= 1.3度/kg
实际放电量90%,到开路电压60V
Q= 4.84*106* 90% * =~1.2度/kg电。
按照现在电动汽车耗电量测试结果15度电/100公里,50kg电池电芯(~100kg总重)的电池组一次充满电可以行驶≥400公里。
二:和现有超级电容的比较:
国内锦州百纳也生产超级电容,但他们都是电解电容器,由于电解电容器容易击穿,电解质有腐蚀性,容易老化,耐压很低仅仅2.7V,无法实用于汽车动力电池。 2008年上海张江开行了国内第一辆超级电容公交车,由于他们采用的是超级电解电容,存在的优点和问题很多。
2-1: 缺点:
(1)超级电容耐电压太低,储电量不够: 电池组只有≤10度的电量储存,公交车测试耗电量1.4度/km,行驶里程太短。
(2)可靠性很差: 现有的水溶液超级电容动力电池漏电流很高,夏天经常故障,因为高下漏电流大幅增加,容量下降。冬天低会结冰,难以使用。按照漏电流度曲线,水溶液超级电容已经接近技术极限,很难再提高了。
(3)单个电容量不大:≤4000F
( (4)耐压太低:国内全部是0.9V~2.7V,根据电量公式Q=1/2*CU2,电容的充电量和充电电压最显著,提高充电耐压能大幅提高电容储电量。一个200F/220V的超级电容存储的电能比5000F/2.7V多260多倍。
( (5)需要专用的充电设备,使用成本很高。
2-2:优点:
(1) 电容汽车制动性能优异
(2) 使用寿命超长,维护成本很少。
(3) 安全环保
2-3:永不磨损超级电容动力电池特点:
(1)没有电解质,采用新型固体功能材料,由于介电常数达到≥30000,比电解电容大幅提高电容量。
(2)高耐压:可以基本实现220V电压充电,击穿电压更高。
(3)不磨损:在电动汽车报废前,基本不需要更换。
(4)安全: 内部没有易燃易爆物质和侵蚀性物质。
永不磨损的超级电容动力电池
116.114.158.* 发表时间: 2010-8-26 0:01:32 点击数:193 回复数:0
一:市场规模:
针对未来电动汽车大发展的机遇,现在大家都在拼命研发磷酸铁锂的汽车动力电池,但按照技术发展,由于磷酸铁锂动力电池的固有缺陷,预计在未来2~3年,磷酸铁锂动力电池会被逐渐淘汰。现在的汽车动力电池主要有以下四种:
A:最低档:铅酸电池 能量密度0.03~0.05度/kg,太低,污染重,只能用在现在的电瓶自行车。
B:低档: 镍氢电池,0.1~0.2度/kg,价格昂贵,行驶很短60~80km,电动汽车上没前途。 C:高 C:高档: 磷酸铁锂电池,0.4~0.5度/kg,价格较贵,2000~3000次循环寿命,深圳比亚迪电动汽车已经能实现一次充电行驶80~100km.需要启动汽油机的混合动力来延长里程,但安全风险较大。
D:超高档:超级电容动力电池,1.0~1.5度/kg,价格便宜,免维护,10~50万次的充放电循环寿命,会成为动力电池的主流。
(1) 高耐压超级电容动力电池: 和镍氢电池/磷酸铁锂动力电池相比,超级电容动力电池更具有优势,
① 能量密度高:1.0~2.0度/kg,是镍氢电池的5~10倍,磷酸铁锂的3~5倍
② 不经过电能/化学能的转化损耗,电能利用率高达95%
③ 安全: 不存在易燃易爆物质,不会爆
④ 经久耐用:预计10~50万次的充电循环,确保使用寿命≥10年
⑤ 价格便宜:预计只有镍氢电池的20%,磷酸铁锂的30%~40%。
(2) 高密度随机存储器DRAM:大幅提高的介电常数,能大幅提高现有容量。
(3) 风力发电/小规模太阳能发电的电力储存电池
(4) 变电设备的意外启动电源
2-2:市场:
(1)汽车动力电池:
尽管行驶里程只有80~100km,但现在的动力电池很昂贵,接近50000元/辆,只有大幅降低电池成本,电动汽车才会大规模普及,镍氢电池和磷酸铁锂电池的原料成本很高,是很难普及的。
国内市场:从2011年,按纯电动汽车国内销量200万量计算,每辆40000元的动力电池,总计
2,000,000辆* 40,000元= 8.0* 1010元= 800亿元
出口国外汽车公司:
(2)电动自行车: 和现有的48V/20Ah铅酸电瓶的40~50km路程相比,存储5度电的超级电容动力电池可以使一次充电的行程达到≥200km,和铅酸电瓶竞争优势太强了,完
全淘汰摩托车,但需要研发配套的稳压稳流电路,使电机转速稳定。电动自行车存储5度电的超级电容动力电池很小,预计在2000元左右,估计市场规模:
300万辆* 2000元/辆= 60亿元
(3)太阳能LED照明灯: 需要1-2kWh的长寿命动力电池,要求使用寿命超过15年。
(4)计算机不间断电源:
(5) 家用屋顶太阳能发电系统储能电池:
建立一个太阳能家用发电系统,屋顶太阳能发电后被储存到超级电容电池,储存的电能经过稳压装置供应家庭独立的供电。
现在太阳能光伏电池较贵,一旦技术进步后价格大幅下降,家用太阳能发电系统就会向太阳能热水器一样普及。
(6) 家用省电器: 一般家用耗电在5~10度/天,利用分时电表差价,在下半夜半价时充电储存5~10度电,白天放电使用,节省一半的电费。市场需求应该很大。
我们正在发展一种高电压的超级电容动力电池,性能远远比磷酸铁锂动力电池优异。由于采用了全球独创的新型固体功能材料,实现了超级电容的超高容量和高耐压。 这种高耐压超级电容电池具有如下的技术优势
(1)充电速度快:由于不存在电能转化化学能的化学反应,充电10分钟~1h可达其额定容量的95%以上;
(2)循环使用寿命长,预计深度充放电循环使用次数可达10万次~50万次,没有“记忆效应”;
(3)大电流放电能力超强,能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率≥90%;
(4)功率密度高,可达1.0~2.0度/kg,相当于磷酸铁锂电池的3~5倍;
(5)产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染,是理想的绿色环保电源;使用的原料都是廉价金属。
(6)充放电线路简单,无需充电电池那样的充电电路,安全系数高,长期使用免维护;
(7)超低特性好,度范围宽-50℃~+120℃;
(8)检测方便,剩余电量可直接读出;
(9)单节容量范围:200F~600F/kg。
(10)高耐压: 能耐电压≥300V。
(11)只要稳定电压,没有过充电损害电池。
一:超级电容动力电池的储存能量:
我们可以如下计算超级电容动力电池的储存电量功率:
1-1:永不磨损超级电容动力电池的技术标准:
充入电压:220v
电容量: ≥200F/kg
1-2:单节满容存储电能:
储能公式Q=1/2*CU2
Q= 1/2*CU2=1/2* 200F * 220V = 4.84*106J= 1.3度/kg
实际放电量90%,到开路电压60V
Q= 4.84*106* 90% * =~1.2度/kg电。
按照现在电动汽车耗电量测试结果15度电/100公里,50kg电池电芯(~100kg总重)的电池组一次充满电可以行驶≥400公里。
二:和现有超级电容的比较:
国内锦州百纳也生产超级电容,但他们都是电解电容器,由于电解电容器容易击穿,电解质有腐蚀性,容易老化,耐压很低仅仅2.7V,无法实用于汽车动力电池。2008年上海张江开行了国内第一辆超级电容公交车,由于他们采用的是超级电解电容,存在的优点和问题很多。
2-1: 缺点:
(1)超级电容耐电压太低,储电量不够: 电池组只有≤10度的电量储存,公交车测试耗电量1.4度/km,行驶里程太短。
(2)可靠性很差: 现有的水溶液超级电容动力电池漏电流很高,夏天经常故障,因为高下漏电流大幅增加,容量下降。冬天低会结冰,难以使用。按照漏电流度曲线,水溶液超级电容已经接近技术极限,很难再提高了。
(3)单个电容量不大:≤4000F
( (4)耐压太低:国内全部是0.9V~2.7V,根据电量公式Q=1/2*CU2,电容的充电量和充电电压最显著,提高充电耐压能大幅提高电容储电量。一个200F/220V的超级电容存储的电能比5000F/2.7V多260多倍。
( (5)需要专用的充电设备,使用成本很高。
2-2:优点:
(1) 电容汽车制动性能优异
(2) 使用寿命超长,维护成本很少。
(3) 安全环保
2-3:永不磨损超级电容动力电池特点:
(1)没有电解质,采用新型固体功能材料,由于介电常数达到≥30000,比电解电容大幅提高电容量。
(2)高耐压:可以基本实现220V电压充电,击穿电压更高。
(3)不磨损:在电动汽车报废前,基本不需要更换。
(4)安全: 内部没有易燃易爆物质和侵蚀性物质。
电容电池的特点、注意事项及发展前景 更新于2010-07-19 10:52:55 文章出处: 百度百科
关键字: 电容电池 注意事项 研发情况
电池的特点
(1)充电速度快,只要充电几十秒到几分钟就可达到其额定容量的95%以上;而现在使用面积最大的铅酸电池充电通常需要几个小时。
(2)循环使用寿命长,深度充放电循环使用次数可达50万次,如果对超级电容每天充放电20次,连续使用可达68年如果相应地和铅酸电池比较, 它的使用寿命可达68年, 且没有“记忆效应”。
(3)大电流放电能力超强,能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率≥90%;
(4)功率密度高,可达300W/kg~5000W/kg,相当于普通电池的数十倍;比能量大大提高,铅酸电池一般只能达到0.02kWh/kg,而超级电容电池目前研发已可达10 kWh/kg,
(5)产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染,是理想的绿色环保电源;
(6)充放电线路简单,无需充电电池那样的充电电路,安全系数高,长期使用免维护;
(7)超低温特性好,使用环境温度范围宽达-40℃~+70℃;
(8)检测方便,剩余电量可直接读出;
(9)单体容量范围通常0.1F--1000F 。
使用注意事项
1、超级电容器具有固定的极性。在使用前,应确认极性。
2、超级电容器应在标称电压下使用:
当电容器电压超过标称电压时,将会导致电解液分解,同时电容器会发热,容量下降,而且内阻增加,寿命缩短,在某些情况下,可导致电容器性能崩溃。
3、超级电容器不可应用于高频率充放电的电路中,高频率的快速充放电会导致电容器内部发热,容量衰减,内阻增加,在某些情况下会导致电容器性能崩溃。
4、安装超级电容器后,不可强行倾斜或扭动电容器,这样会导致电容器引线松动,导致性能劣化。
5、在焊接过程中避免使电容器过热: 若在焊接中使电容器出现过热现象,会降低电容器的使用寿命,例如:如果使用厚度为1.6mm的印刷线路板,焊接过程应为260℃,时间不超过5s。
6、将电容器串联使用时:
当超级电容器进行串联使用时,存在单体间的电压均衡问题,单纯的串联会导致某个或几个单体电容器过压,从而损坏这些电容器,整体性能受到影响,故在电容器进行串联使用时,需得到厂家的技术支持。 超级电容电池的目前市场
随着各国对超级电容电池紧锣密鼓的研发,技术日趋成熟,超级电容电池已进入应用阶段,渐趋市场化、商业化。
极具代表意义的是2006年8月28日,由奥威科技等单位参与的上海科技创新登山行动计划超级电容公交电车示范线11路正式开通,标志着我国乃至世界首条超级电容电动公交车线路迈出了商业化运行的步伐。这10辆“零污染”超级电容公交车和10个智能充电站,这种超级电容车看上去是一辆无轨电车,所不同的是“剪”掉了头顶上累赘的两根大“辫子”,在车底部安装了一种超级电容器。车进站后趁着上下客的间隙,车顶充电设备会自动垂直升起,搭到隐藏在候车站“屋檐”下的电缆上,30秒钟即完成充电,能平稳行驶3-8公里,最高速度则可达每小时44公里。与有轨、无轨电车相比,超级电容公交车没有地面轨道和空中触线网,有利于“净化”城市空间。据了解,在开启空调的情况下,超级电容公交车每公里带空调耗能仅为1.4度电,能耗费用仅为燃油汽车的33%,在刹车制动时能量回收率达到40%。虽然这种车的技术还不够完美,加上驾驶员的操纵还不到位,会有这样那样的小问题,但其运行前景不容置疑。
另外,超级电容器在变配电站直流系统中、税控机、税控收款机上、摇晃式手电筒上(免换电池,只要摇晃30秒钟,即可发光5分钟;照射距离1公尺)、智能表类(如智能水表和煤气表)上、计算机UPS电源方面亦多有应用。打开淘宝网,已能找到几家出售这种新电源的商铺,足以说明它的市场化程度。 目前超级电容电池的研发情况
超级电容器是上世纪80年代后发展起来的新型储能器件,在欧洲、美国、日本已经开始形成新兴的产业。 国外研发情况
从1990年开始,世界各国开始成立专门机构开发和生产超级电容器,目前,在该技术领域中处于领先地位的国家有俄罗斯、日本、德国和美国,这些发达国家已把超级电容器项目作为国家重点研究和开发项目,并提出了近期和中长期发展计划。在超级电容器的实用性方面,俄罗斯走在世界的前列。
国内研发情况
我国从九十年代开始研制超级双电层电容器,与国外先进水平还有一定的差距。据有关资料表明,国内有些单位已经研制出比能量为10Wh/kg、比功率为600W/kg的高能量型及比能量为5Wh/kg、比功率为2500W/kg的高功率型超级电容器样品,循环使用次数可达50,000次以上。性能指标已经达到国际先进水平,成本较国际平均价格有大幅度下降,初步具备应用水平。我们相信,在创新精神的鼓励下,我国超级电容将很快赶上、超过世界先进水平。 超级电容电池 充电只需几分钟
作者:熔桓 发稿时间:2011-01-27 12:46:10 点击:421
沸石矿模板炭带有直径1.2纳米的纳米孔阵列,可提供最佳平衡,实现高速性能与高容量
电容,
物理学家组织网站2011年1月26日报道,为了开发新一代电动汽车、太阳能系统和其他清洁能源技术,研究人员需要一种有效的途径来存储能量。有一种关键的能量存储设备适用于这些应用和其他应用,就是超级电容器,也称为电双层电容器(electric double-layer capacitor)。
独特的三维阵列纳米孔刻在沸石矿模板炭中,使它能够用作电极,以制备高性能超级电容器,这种电容器具有高容量和快速充电时间
来源:美国化学学会 在最近的一项研究中,科学家们已经考察了可能使用的一种材料,这种材料叫做沸石矿模板碳(zeolite-templated carbon),可作为电极,用于这种类型的电容器,他们发现,这种材料独特的孔状结构大大提高了电容器的整体性能。
在最近的一项研究中,科学家们已经考察了可能使用的一种材料,这种材料叫做沸石矿模板碳(zeolite-templated carbon),可作为电极,用于这种类型的电容器,他们发现,这种材料独特的孔状结构大大提高了电容器的整体性能。
在最近的一项研究中,科学家们已经考察了可能使用的一种材料,这种材料叫做沸石矿模板碳(zeolite-templated carbon),可作为电极,用于这种类型的电容器,他们发现,这种材料独特的孔状结构大大提高了电容器的整体性能。
研究人员博之福华(Hiroyuki Itoi),西原博友(Hirotomo Nishihara),太极小暮(Taichi Kogure),京谷隆(Takashi Kyotani)来自日本仙台(Sendai)东北大学(Tohoku University),他们已经发表的成果就是研究高性能电双层电容器,发表在最近一期的美国化学学会杂志(Journal of the American Chemical Society)。
为了储存能量,电双层电容器充电要使用离子,这些离子从本体溶液(bulk solution)迁移到电极,在那里它们被吸附。在到达电极表面之前,这些离子必须穿过狭窄的纳米孔,而且要尽可能快速高效。基本上可以说,离子穿过这些路径越快,电容器充电就越快,就会带来高速度性能。此外,电极吸附离子密度越大,电容器可以存储的电荷量就越大,就会带来高容量电容。
最近,科学家们一直在测试材料,他们使这些孔具有各种不同的大小和结构,努力实现既有快速的离子传输,又有很高的吸附离子密度。但是这两个要求是有点矛盾的,因为离子穿过较大的纳米孔会更迅速,但大纳米孔会使电极密度低,从而降低吸附离子密度。
“在这项工作中,我们成功地表明,有可能满足这两个看似矛盾的要求,就是满足高功率密度和高容量电容,采用沸石矿模板炭就可以,”西原对物理学家组织网站说。
这种沸石矿模板炭包含的纳米孔直径是1.2纳米,小于大多数电极材料,而且有一种非常有序的结构,而其他的孔可能就是无序的和随机的。这种纳米孔的小尺寸就使得吸附离子密度很高,而这种有序的结构被描述为钻石般的框架,就使离子可以快速穿过纳米孔。在先前的研究中,研究人员发现,沸石矿模板炭上面的纳米孔小于1.2纳米,就无法实现快速离子传输,这表明这一尺度可提供最佳平衡,就是平衡高速性能与高容量电容。
在测试中,沸石矿模板炭的性能超过了其他材料,表明它可被用作一种电极,用于高性能电双层电容器。
标准电容的结构是在两个附属于金属板上的电极之间夹一层电介质层(图1)。根据电容类型不同,电介质可以是氧化铝、四氧化钽、氧化钛钡或聚丙烯聚酯,不同的材料决定了不同的容量和电压特性(图2)。电介质的多少和极板间的距离也会影响电容量。然而,极板间最大允许距离限制了电介质的数量。
的产品可提供单节和多节模块化配置。
模块化BOOSTCAP配置由涵盖14个模块的BPAK和BMOD系列组成(图8)。根据具体的应用,用户可以从下列电容值/工作电压组合中选取合适的产品:15Vdc下有20、23、52和58F;16.2Vdc下有110、250或500F;48.6Vdc下有165F;75Vdc下有94F;125Vdc下有63F。这些模块的外形尺寸也不等,从约178x52x32mm到超过515x263x211mm。目标应用包括工业、汽车和消费类市场。
Maxwell Technologies公司还有许多大型的具有很高容量的BOOSTCAP品牌单节电容器,不过工作电压比较低。BCAP系列共5节,在2.7Vdc的工作电压下电容值可达650、1200、11500、2000和3000F(图
9)。这些电容的主要用途是与电池并行工作,适合要求恒定低功率放电以及峰值负载下提供脉冲功率的应用。
有很大的电容量。在储能机理上,它是高度可逆的,而且寿命很长,其放电比功率较蓄电池提高近十倍。以此材料可做到高至数千法拉甚至上万法拉的超大电容器,能够瞬间释放数百至数千安培电流,可充放电10万次以上而不需要任何维护和保养。因此用在公交汽车和电车上,可充分发挥其“零”排放、节能、低成本、低噪音和充电快等优势。
进入新世纪以来,奥威公司加快了超级电容的力产业化进程。2002年,该公司超级电容首此用在上海市18路电车上,此后的崇明岛生态村观光车、中国工博会接驳大巴,都用上了超级电容,性能一次比一次好。据悉,在2010年世博会期间,奥威产品将用在 36辆新型超级电容公交车上。
最近,奥威公司在浦东老港工业园建设了生产基地,年产350万只超级电容器工厂已经开工。奥威董事长华黎表示,他们将继续加大研发力度,争取在节能电梯、风电设备、太阳能储能系统和应急电源等领域进一步拓展超级电容产品的应用领域。 超级电容器市场分析 TIME:2010-7-14 9:21:20 CTR: 21 其实,新能源的关键在于能源的储藏技术上,如电动汽车,所存在的最大问题在于充电,现在所推的商业模式,是开设“加电站”来换电池来解决。如果能找到“超级电容器”,就能解决这个问题。正因为如此,新能源概念炒作到目前,“超级电容器”成为后来居上者。
所谓超级电容器,是一种新型储能装置,由于其的储能的过程是可逆的,从而可以反复充放电数十万次,具有功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等优点。
超级电容器市场分析 TIME:2010-7-14 9:21:20 CTR: 21 其实,新能源的关键在键在于能源的储藏技术上,如电动汽车,所存在的最大问题在于充电,现在所推的商业模式,是开设“加电站”来换电池来解决。如果能找到“超级电容器”,就能解决这个问题。正因为如此,新能源概念炒作到目前,“超级电容器”成为后来居上者。
所谓超级电容器,是一种新型储能装置,由于其的储能的过程是可逆的,从而可以反复充放电数十万次,具有功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等优点。
超级电容器市场分析 TIME:2010-7-14 9:21:20 CTR: 21 其实,新能源的关键在于在于能源的储藏技术上,如电动汽车,所存在的最大问题在于充电,现在所推的商业模式,是开设“加电站”来换电池来解决。如果能找到“超级电容器”,就能解决这个问题。正因为如此,新能源概念炒作到目前,“超级电容器”成为后来居上者。
所谓超级电容器,是一种新型储能装置,由于其的储能的过程是可逆的,从而可以反复充放电数十万次,具有功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等优点。
TIME:2010-7-14 9:21:20 CTR: 21 其实,新能源的关键在于能源的储藏技术上,如如电动汽车,所存在的最大问题在于充电,现在所推的商业模式,是开设“加电站”来换电池来解决。如果能找到“超级电容器”,就能解决这个问题。正因为如此,新能源概念炒作到目前,“超级电容器”成为后来居上者。
所谓超级电容器,是一种新型储能装置,由于其的储能的过程是可逆的,从而可以反复充放电数十万次,具有功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等优点。
TIME:2010-7-14 9:21:20 CTR: 21 其实,新能源的关键在于能源的储藏技术上,如如电动汽车,所存在的最大问题在于充电,现在所推的商业模式,是开设“加电站”来换电池来解决。如果能找到“超级电容器”,就能解决这个问题。正因为如此,新能源概念炒作到目前,“超级电容器”成为后来居上者。
所谓超级电容器,是一种新型储能装置,由于其的储能的过程是可逆的,从而可以反复充放电数十万次,具有功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等优点。
电动汽车最大优势在于环保和省钱,电动车行使100公里仅消耗电力15度,以现行0.6元/度电计算,成本约9元钱,而普通汽车行驶100公里至少要7升汽油,即使按每升汽油5元计算,每百公里成本为35元,而且电动车无排放,无污染,将是“划时代意义的变革”,电动车最终替代汽油车将不再是梦想,发展前景十分广阔,屡屡点石成金的“股神”巴菲特又欲再创中石油式的奇迹,电动车行业将掀起高速发展的新高潮。
相关分析:中国超级电容器行业市场调查及投资分析报告2008-2009版
电动汽车最大优势在于环保和省钱,电动车行使100公里仅消耗电力15度,以现行0.6元/度电计算,成本约9元钱,而普通汽车行驶100公里至少要7升汽油,即使按每升汽油5元计算,每百公里成本为35元,而且电动车无排放,无污染,将是“划时代意义的变革”,电动车最终替代汽油车将不再是梦想,发展前景十分广阔,屡屡点石成金的“股神”巴菲特又欲再创中石油式的奇迹,电动车行业将掀起高速发展的新高潮。
电源技术是电动汽车的关键技术,动力电池在高功率输出、快速充电、使用寿命等方面存在局限性,而超级电容器采用特殊电极结构,使电极表面积成万倍地增加,从而产生极大的电容量,电容器的这种极化作用可以储存电能,并能够实现电荷的快速贮存和释放,输出功率密度高达数kW/kg,是一般蓄电池的数十倍。超级电容器是一种具有超级储电能力、可提供强大脉冲功率的物理二次电源,甚至可作为电动汽车的唯一能源,由于超级电容器具有非常高的功率密度,可在电动汽车起动、加速时提供强大的动力,并能及时回收制动时反馈的能量。超级电容器在电动汽车领域有着广阔的应用前景,是未来电动汽车开发的重要方向,我国“863”电动汽车重大专项攻关中已将电动车用超级电容器的开发列入发展计划,而龙头企业是铜峰电子(600237,股吧)(600237),公司已经开发成功混合动力汽车系列电容器,正形成规模化生产,通过了欧洲ALSTOM的工厂现场审查,取得了进入欧洲市场的通行证,全球电力机车跨国公司庞巴迪、阿尔斯通经过试用,已与铜峰电子(600237,股吧)签订三年供货协议。铜峰电子在年报表示,“公司机车电力电容器发展势头较好,潜力很大”。机车电力电容器就是超级电容器,主要应用在电动汽车或混合动力汽车的能源再生系统、电源系统,可作为唯一能源驱动电动公交车等,市场前景广阔。 设计者最好的选择用法拉电容替代电池 [电子 设计 技术 能源 ] 收藏 转发至天涯微博
设计者最好的选择用法拉电容替代电池 [电子 设计 技术 能源 ] 收藏 转发至天涯微博
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omoximingxi 2010-01-19 16:05:13
法拉电容替代锂电池的必然趋势,法拉电容以它特有的环保,不限电流,瞬间充电,持续放电,使用寿命10-50万次,大于锂电池,上百倍的寿命,越来越多被一些行业所应用,数码相框,DV,GPS ,工控,智能仪表,太阳能等高端产品,做时钟记忆备份,脉冲补偿,储能表现出了它极大的优越性。深圳市鸣曦电子专业法拉电容 后备电池,金电容,拥有行业经验的方案工程师,为你的产品选型,提供技术支援,密切关注客户需求,为您提供最优质的服务。 0755-61505391/92/97 QQ:418623133 或光临本公司网站:WWW.OMOXI.
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kaimeiii 2010-09-19 10:30:40
国内专业生产超级电容器的高新技术企业。主要研发人员从“十五”期间开始承担科技部 863计划电动汽车重大专项“电动汽车用超级电容器”项目。经过多年对国家重点项目的研究试验,结合国内外市场的实际需求,现已具备生产卷绕、组合、叠片等品种的一百多个规格型号超级电容器的能力,产品性能指标达到国内外同期产品水平。
目前公司产品销售涉及到消费电子类、工业用电器、光电、太阳能、航天、运输、交通能源、军工等广泛领域。
国内专业生产超级电容器的高新技术企业。主要研发人员从“十五”期间开始承担科技部 863计划电动汽车重大专项“电动汽车用超级电容器”项目。经过多年对国家重点项目的研究试验,结合国内外市场的实际需求,现已具备生产卷绕、组合、叠片等品种的一百多个规格型号超级电容器的能力,产品性能指标达到国内外同期产品水平。 目前公司产品销售涉及到消费电子类、工业用电器、光电、太阳能、航天、运输、交通能源、军工等广泛领域。
主要产品:
一.水表/气表用电容器 5.5V,0.1F,0.22F,0.33F,0.47F,1.0F,1.5F
二.控制器类/小家电 5.5V,0.1F,0.22F,0.33F,0.47F,1.0F
三.大电流放电产品 2.7V,1F,3.3F,4.7F,10F,50F,120F,3000F,5000F
四.法拉电容 超级电容器 模组系列产品
12V,20V,25V,60V,120V,400,600V
厂家直销 法拉电容 超级电容器 国内第一品牌 竭诚欢迎各界人士来电洽谈业务,交流应用
经验,免费提供样品测试机会。
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kaimeiii 2010-09-19 10:30:53
国内专业生产超级电容器的高新技术企业。主要研发人员从“十五”期间开始承担科技部 863计划电动汽车重大专项“电动汽车用超级电容器”项目。经过多年对国家重点项目的研究试验,结合国内外市场的实际需求,现已具备生产卷绕、组合、叠片等品种的一百多个规格型号超级电容器的能力,产品性能指标达到国内外同期产品水平。
目前公司产品销售涉及到消费电子类、工业用电器、光电、太阳能、航天、运输、交通能源、军工等广泛领域。
国内专业生产超级电容器的高新技术企业。主要研发人员从“十五”期间开始承担科技部 863计划电动汽车重大专项“电动汽车用超级电容器”项目。经过多年对国家重点项目的研究试验,结合国内外市场的实际需求,现已具备生产卷绕、组合、叠片等品种的一百多个规格型号超级电容器的能力,产品性能指标达到国内外同期产品水平。 目前公司产品销售涉及到消费电子类、工业用电器、光电、太阳能、航天、运输、交通能源、军工等广泛领域。
主要产品:
一.水表/气表用电容器 5.5V,0.1F,0.22F,0.33F,0.47F,1.0F,1.5F
二.控制器类/小家电 5.5V,0.1F,0.22F,0.33F,0.47F,1.0F
三.大电流放电产品 2.7V,1F,3.3F,4.7F,10F,50F,120F,3000F,5000F
四.法拉电容 超级电容器 模组系列产品
12V,20V,25V,60V,120V,400,600V
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回答
退休高工研发电容电池电动车
2009-08-21
充电半小时可行80公里 成本低安全系数高
■本报记者 章刚正 文/摄
目前,我国的电动汽车大多使用锂电池,虽然比早年的铅酸电池进步了不少,但是,目前的锂电池充电时间长,成本高,致使电动汽车难以普及开来。日前,我市原四方集团高级工程师蒋龙友却宣称,他经过多年研制出来的电容电池能破解上述两大难题,使电动汽车跑进寻常百姓家。
应用到电动车上
17日,在市辰马工贸有限公司车间里,蒋龙友正指导工作人员给两轮电动车充电(右图)。蒋龙友告诉记者:“这些就是电容电池。它与锂电池相比,具有成本低、充电快的特点。相同容量的锂电池成本要1400元,电容电池却只要800元。目前,用在电动汽车上的锂电池成本要9万-16万元,如果改用电容电池,只需1万-2万来元。目前,锂电池的最大缺陷是充电时间太长,回充一次电至少要3-5小时。我开发的电容电池两轮电动车回充一次只需半个小时,可续行80公里。”
蒋龙友说:“锂电池容易发生爆炸,铅酸电池容易污染环境,但是,电容电池的安全系数极高。而且,使用寿命也比锂电池长,锂电池一般3年,电容电池可达5-8年。” 据蒋龙友透露,电容电池最早是美国发明的,目前仅用在军工等产品上,民用的很少听说,用在电动车上,他还是全国首例。
联合开发电动汽车
蒋龙友研发的两轮电动车巧妙设计混合动力系统,即在电动车上再装一个充电回充系统(带发电机充电系统),将动能转化为电能储存起来。这样,在下坡时,就能将势能转化为电能,在慢刹车时,就不要使用刹车系统,而用回充系统将惯性前行的动能转化为电能。
有了混合动力系统就非常节电,他拿出国家专利证书给记者看:“目前,国家专利局已给我的电动车专门授予专利。日前,混合动力系统和电容电池经申请,还
被省休闲车协会列入维权保护。”记者看到专利证书上写着他的专利名称是:“混合动力自行车自充电装置”。
蒋龙友原是四方集团的高级工程师。退休7年来,他矢志研究两轮电动车、摩托车,创造发明一个接一个。目前,他已获国家专利14个。
两轮电动车开发成功之后,蒋龙友又想与汽车厂家合作,开发电容电池电动汽车。他说:“如果我的新技术组装在汽车上,那么,对电动汽车的普及是很有促进意义的。” 是方向但不成熟
针对蒋龙友的说法,省休闲车协会专家朱学群说:“蒋龙友的
专利是混合动力系统。但是,把这项技术用在电动车上他确实是第一人。因此,在专家组讨论是否列入维权保护时,有的专家持不同意见,但是,我认为至少他用在电动车上是一大创新,最后,专家组还是通过了。”
不过,朱学群透露:“目前,蒋龙友开发的电容电池电动车不少技术还有待完善,用在电动汽车上是今后的一个发展方向,毕竟它具有成本低、回充时间快等诸多优点。
但是,我个人认为,就目前而言还不成熟,因为还有许多技术没有完善:电容电池的电流量特大,整个电路系统都得专门调整;还有,如何设计一个控制器,让电容电池均匀有序释放电量,都还是有待破解的难题。所以,尽管已经应用在船舶上,但是,让这一设想在电动汽车上成为现实还需一段时间。”
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技术革命:作为后备电源新宠--法拉电容如何让锂电池走向末路 字号:
在环境污染变本加厉的今天,越来越多的人认识到:人类属于地球,但地球不属于人类.所以环保产品将会成为这个世纪的新宠儿,更加受到人们的青睐!
法拉电容替代锂电池已是大势所趋,也必将带来行业革命!很多人对法拉电容的用途还不太了解,它主要用于后备电源 脉冲功率补偿等,专业替代锂电池,环保而且寿命长.以下为其已经应用比较成熟的主要领域:
超级电容器在智能水表上的应用
一、在智能水表中的应用(组合5.0V/0.47F或5.5V/1F)
传统的智能水表,在控制水阀开启和关断时,普遍采用的方法是内装锂电池.锂电池的优点在于重量轻、能量大、自放电率低等.虽然如此,由于智能水表都没有设计再充电电路,锂电池使用到一定时间后,将无法为控制电路提供能量,不得不更换电池.上门为用户更
换电池或水表,这对于水表生产厂家和自来水公司来说都是一件繁琐的事.更危险的是,电池电量不足的情况出现是随机的,如果不精确和及时的监测电池电量,将无法可靠的关断水阀,造成无法计费、逃水现象等情况出现.这是内部安装了锂电池的智能水表的致命缺点,直接影响到它的推广和使用.为了解决这一制约智能水表发展的瓶颈问题,可以用超级电容代替锂电池应用于智能水表.超级电容是一种无源器件,介于电池与普通电容之间,具有电容的大电流快速充放电特性,同时也有电池的储能特性,并且重复使用寿命长,放电时利用移动导体间的电子(而不依靠化学反应)释放电流,从而为设备提供电源.这种方案是用超级电容替换锂电池,封装在水表中,同时外接干电池供电.平时干电池提供水表电路所需能量和对超级电容充电,在需要开启水阀时,先检测超级电容是否存储足够能量,如果没有存储足够能量,将不开启水阀,当检测它存储足够能量时,由外接干电池提供能量将水阀开启;在需要关断水阀时,如果外接电池不能提供能量将水阀
关断,那么超级电容将在此刻提供能量来关断水阀.如同一个储水箱,平时将水存储起来,在停水时提供必要的水.
图2是应用示意图.正常情况下,电池通过电阻R、二级管D1向负载和超级电容充电.电阻R的作用是限制电流过大,因为超级电容内阻很小,充电时电流较大可能造成电池损坏.二级管D1防止反向电流.当电池电压过低,或突然断电时(如取下电池),由超级电容继续为电路提供电源,同时,超级电容存储的能量足以关断阀门.
超级电容在智能电表上的应用
目前,国内电度表功能日益智能化,在这个网络信息高速发展的时代,以前上门查电收费的方式在一步一步被网络查看用电信息,银行交费的方式所取代,因此长期数据保存及显示功能是不可缺少的,现在大部分电表中采用的是各种电池来给时钟芯片和断电保护提供电源,通过对超级电容器特性的研究使用超级电容器完全可以实现该功能,并且比使用电池更有优势.
超级电容与电池进行比较,有如下一些明显特性:
1、超低串联等效电阻(ESR),功率密度(Power Density)是锂离子电池的数十倍以上,适合大电流放电.
2、超长寿命,充放电大于50万次,是锂离子电池的500倍,是镍氢和镍镉电池的1000倍,如果对超级电容每天充放电20次,连续使用可达68年.
3、可以大电流充电,充放电时间短,对充电电路要求简单,无记忆效应,超级电容器充电是双电层充放电的物理过程或是电极物质表面的快速、可逆的化学过程,可采用大电流充电,能在几十秒到数分钟内完成充电过程,是真正意义上的快速充电.而蓄电池则需要数小时完成充电,采用快速充电也需要几十分钟.
4、温度范围宽-40~+70℃.
5、体积小,外形紧凑,便于安装,节省空间,免维护,可密封.
6、可以在完全放电状态下存储,而过度放电对许多充电电池都是有害的;
7、使用安全、方便、绿色环保对环境无害.
图1是超级电容器为可以作为电表时钟显示的芯片DS1302作后备电源的电路图,DS1302的Vcc1接主电源,Vcc2接超级电容正极,针对不同的电源备份系统,如可选择不同的超级电容.由此原理可以用超级电容器还可应用在对单片机,触摸屏等需要时钟保持或数据的保持电路中.
超级电容在太阳能光伏产品上的应用:
随着全球能源的不断紧缺如何节能、环保成为世界的主题,太阳能是无处不有、取之不尽、用之不竭的理想的清洁能源.超级电容是近些年兴起的绿色储能元件,因此超级电容器太阳能灯必将成为绿色照明中的主力军.由于无需安装其它电源.主动发光而且能够根据光的强弱控制灯的开关.可以安装在小区,广场,步行街等场所.
超级电容器太阳能灯器件选择
1、光源的选择
LED有寿命长,节能,安全,绿色,环保等显著优点.LED的寿命可以长达10万小时以上,工作电压也很低,很适合与太阳能配合使用.颜色也有多种.数量可根据需要照明的亮暗程度调整.由于LED的离散性很大,同一型号也有很大差别,并联时需均流.我们选择额定电压为3V,额定电流为20ma的中亮的LED作为光源,颜色为白色.也可选择其他
颜色有绿,蓝,紫.也可选择超高亮度的LED.
2、超级电容的选择
由于太阳能电池输入电压不稳定,同时太阳能灯当周围光线弱时才发光,必须配备蓄电装置.但是由于现在的蓄电池的寿命短,,有污染而且太阳能电池和LED灯的寿命都在10年以上,这样由于蓄电池的寿命与太阳能电池和LED灯的差距给整个草坪灯系统的维护带来了麻烦.并且蓄电池还需要过充过放保护,并且其化学结构使其不能大电流充电,所以我们选择超级电容器做为储能装置.超级电容器是最近几年才兴起的一种储能装置,.他的功率性能要比蓄电池好的多,充电速度快,不存在过放的问题,寿命长充放电可以达到数十万次,它是一种绿色能源;并且超级电容器可焊接,因而不存在蓄电池那样的不牢固现象.
超级电容器太阳能灯电路设计
太阳能灯可由控制电路、升压稳压电路、光控电路构成电路结构入图1所示.
一、控制电路
1、充电稳压电路
由于太阳能电池的电压会随着光照的强度变化不稳定,会对电容造成损害,所以需要在充电系统中设计稳压电路.
2、防止反充电控制电路
防止反充电路保证在太阳能电池输出电压低于超级电容的电压时,超级电容不会反向充点给太阳能电池,以免造成不必要的能量损耗.
二、LED驱动升压稳压电路
由于选用的LED额定电压为3V,而我们超级电容的单只电压为2.5V,低于3V因此需要有升压电路来驱动LED.市场上这种DC/DC种类很多.还有专门为太阳能产品生产的DC/DC.
三、光控电路
由于太阳能草坪灯需要光控开关来控制LED,当周围的光线变暗时,点亮LED,光线变亮时关闭LED.可以采用太阳能电池作为光敏开关,因其光特性比光敏电阻要好.
该设计主要适用于各种装饰灯,草坪灯等小功率的太阳能照明装置.在光控电路中加上脉冲触发器后可以使LED闪烁,可以用做太阳能道钉灯等.
超级电容器在混合动力汽车中的应用
电动汽车发展到今天,主要的瓶颈就是蓄电池的问题.传统的蓄电池(如铅酸电池)由于功率密度偏低,不能满足车辆的频繁地起步、加速和制动工况的要求,而且由于加速时浪费了过多的能量,致使车辆的行驶里程也不能满足要求.在正常行驶时,电动汽车从蓄电池中吸取的平均功率相当低,而加速和爬坡时的峰值功率又相当高,一辆高性能的电动汽车的峰值功率与平均功率之比可达到16:1.事实上,电动汽车行驶中用于加速和爬坡时所消耗的能量占到总能耗的2/3.在现有的电池技术条件下,蓄电池必须在比能量和比功率以及比功率和循环寿命之间做出平衡,而难以在—套能源系统上同时追求高比能量、高比功率和长寿命.蓄电池与超级电容器混合动力车的出现很好的解决解决了电动汽车续驶里程与加速爬坡性能之间的矛盾.其中由蓄电池提供最佳的续驶里程,而由超级电容在加速和爬坡需要大功率时提供短时的辅助动力.超级电容的能量可以直接取自蓄电池,也可以在电动汽车刹车或下坡时回收可再生的动能.
在蓄电池与超级电容器配合使用中要注意的是,蓄电池电的输出功率应与车辆平均行驶功率需求相当,而超级电容器输出高于平均功率需求的功率并且可吸收再生能量.当车
辆的实际行驶功率需求高于超级电容的最大功率时.多余部分由蓄电池提供.超级电容由再生能量为其充电,若没有充足电,剩余部分由蓄电池在车辆低劝率行驶时进行补充.当超级电容充满电时,再生制动能量为蓄电池充电.在蓄电池和超级电容之间采用两象限DC-DC变换器控制它们之间的功率分配,并限制蓄电池在车辆低功率行驶时对超级电容的充电率.若没有DC-DC变换器,则蓄电池和超级电容将只有相同的电压,导致超级电容仅在蓄电池发生快速变化时输出和接受功率,减弱厂超级电容的负载均衡作用. 加装超级电容还解决了低温启动困难的问题,铅酸蓄电池的低温性能也较差,在—40℃时它的电流输出能力约是常温时的1/10左右.所以造成了机动车的低温启动困难.而超级电容的正常工作温度在-40℃至+70℃之间.机动车在-15℃时启动已经困难,而用超级电容器即使是在-30℃时,仍能顺利启动.
超级电容器适用于用汽、柴油发动机的低温启动.可用于汽车、内燃机车、坦克、飞机、轮船、工程设备等使用内燃机的领域.
由于现在石油价格的飞涨,国外一些汽车企业已经把超级电容应用到汽车上,汽车在下坡时把能量以电能的方式储存起来,在爬坡时或需要大功率时释放出来.这样就降低了使用成本.这种方式不仅可以用在机动车上面,还可以用在电动自行车领域.
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一场电池革命可能即将发生 EEStor超级电容电 [转贴 2010-02-10 21:59:28]
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一场电池革命可能即将发生 EEStor超级电容电池
超级电容器, EEStor
转:一场电池革命可能即将发生:引起广泛质疑的EEStor超级电容电池现与洛克希德•马丁公司签定授权协议.洛克希德—马丁公司目前是美国第一大国防承包商,创建于1913年,1932年改称洛克希德飞机股份有限公司,1938年改为现名。这下还怀疑EEStor超级电容电池的人该减少了吧.看来他们声称的超级电容:充电5分钟,可储能52.22KWH,供14匹马力的电动汽车,以每小时96公里速度使用5小时,行驶480公里。可能不是吹牛.一场电池革命可能即将发生.
EEStor 超级电容电池的原理很简单,即传统的法拉第电容,两片电极夹电介质,高中的物理知识,但他们只不过把电极厚度做到1µm,电介质的介电常数做到19861,耐压做到557V/µm,厚度做到9.81µm,比能量密度达402WH/公斤(10 times the energy density of lead acid batteries at 1/10th the weight and volume)。
2009年4月28日 EESTOR公司引入了第三方认证机构进行认证,洛马公司及通用、ZENN公司负责人到场,确认装置在3500V电压下介质介电常数达到22000点,储能密度超过400WH/KG(是目前锂电池能量密度的四倍),公司将按照合同在年底为武器商及汽车商提供样品进行实测。
如果这种装置用在汽车上,甚至高速列车上,列车将获得巨大的额外动力
我花了半天时间翻译了专利一小段,原来美国人采用了湿化学工艺,掺杂改性的高介电常数钛酸钡纳米颗粒材料,双层包覆氧化铝与钙镁硅酸盐物质,包覆层厚度100埃米,复合PET绝缘聚合物材料,热压成型1微米的薄膜,击穿电压超过4000V,薄膜表面喷涂9微米厚的金属电极涂层,形成超高压超薄平板电容器组件,储能密度还有很大的提升空间,如果工艺成熟,意味着彻底淘汰内燃机。电容器特性无限充放电次数,无电化学反应,超高充放电倍率,超高功率。
4月22日,EEStor公司又公布了第三方检测机构对他们生产陶瓷叠片式超级电容器的关键材料纳米钛酸钡的检测结果。结果显示:钛酸钡的介电常数达到了22500,工作温度范围不是前面宣布的-40~49度,而是-20~65度。6月1日,EEStor公司的合作伙伴加拿大的ZENN电动汽车公司发表公告宣称由于钛酸钡的量产技术已经取得重大突破,2009年底,他们将量产装备有EEStor公司电源系统的电动车。但是他们仍然没有公布电源系统的电压及自放电率。同时他们还宣布继续增持EEStor公司的股份,加大对EEStor公司的投资。 面对从互联网获取的这些有关EEStor公司的信息,我一直抱持着宁可信其有不可信其无的态度,密切关注着这家公司的公开信息,同时也在关注钛酸钡的生产技术,陶瓷叠片式电容器的生产技术。我不仅希望EEStor公司取得成功,也希望我们中国的企业关注这一新的产品。我不希望看到我们的新能源产业出现哀鸿遍地的景象,我希望我们能够成为真正的颠覆者。
超级电容电池
标签:超级电容 磷酸铁锂 电容电池 单节 杂谈 分类:转贴
一:市场规模:
针对未来电动汽车大发展的机遇,现在大家都在拼命研发磷酸铁锂的汽车动力电池,但按照技术发展,由于磷酸铁锂动力电池的固有缺陷,预计在未来2~3年,磷酸铁锂动力电池会被逐渐淘汰。现在的汽车动力电池主要有以下四种:
A:最低档: 铅酸电池 能量密度0.03~0.05度/kg,太低,污染重,只能用在现在的电瓶自行车。
B:低档: 镍氢电池,0.1~0.2度/kg, 价格昂贵,行驶很短60~80km,电动汽车上没前途。 C:高档: 磷酸铁锂电池,0.40~0.50Ah/kg, 价格较贵,深圳比亚迪电动汽车已经能实现一次充电行驶350~400km. 但安全风险较大。
D:超高档: 超级电容动力电池,1~2度/kg,价格便宜,会成为动力电池的主流。
(1) 高耐压超级电容动力电池: 和镍氢电池/磷酸铁锂动力电池相比,超级电容动力电池更具有优势,
① 能量密度高: 300~1000Ah/kg,是镍氢电池的5~10倍,磷酸铁锂的3~5倍 ② 不经过电能/化学能的转化损耗,电能利用率高达95%
③ 安全: 不存在易燃易爆物质,不会爆炸
④ 经久耐用: 10~50万次的充电循环,确保使用寿命≥10年
⑤ 价格便宜: 预计只有镍氢电池的20%,磷酸铁锂的30%~40%。
2-2:市场:
(1)汽车动力电池:
现在的动力电池很昂贵,接近20000元/辆,只有大幅降低电池成本,电动汽车才会大规模普及,镍氢电池和磷酸铁锂电池的原料成本很高,是很难普及的。
国内市场: 从2010年,按纯电动汽车国内销量200万量计算,每辆20000元的动力电池,总计
2,000,000辆 * 20000元= 16* 1010元 = 1600亿元
出口国外汽车公司:
(2)电动自行车: 和现有的48V/20Ah铅酸电瓶的40~50km路程相比,超级电容动力电池可以使一次充电的行程达到200km,和铅酸电瓶竞争优势太强了,完全淘汰摩托车,但需要研发配套的稳压稳流电路,使电机转速稳定。
电动自行车的电瓶可以较小,预计在1000元左右,估计市场规模:
300万辆 * 1000元/辆 = 30亿元
(3) 家用太阳能发电储存电池:
建立一个太阳能家用发电系统,屋顶太阳能发电后被储存到超级电容电池,储存的电能经过稳压装置供应家庭独立的供电。
现在太阳能光伏电池较贵,一旦技术进步后价格大幅下降,家用太阳能发电系统就会向太阳能热水器一样普及。
(4) 家用省电器: 一般家用耗电在5~10度/天,利用分时电表差价,在下半夜半价时充电储存5~10度电,白天放电使用,节省一半的电费。市场需求应该很大。
(5) 变电设备的意外启动电源
(6) 风力发电的电源储存
我们正在发展一种高电压的超级电容动力电池,性能远远比磷酸铁锂动力电池优异。由于采用了全球独创的新型固体功能材料,实现了超级电容的超高容量和高耐压。 这种高耐压超级电容电池具有如下的技术优势
(1)充电速度快:由于不存在电能转化化学能的化学反应,充电10秒~10分钟可达到其额定容量的95%以上;
(2)循环使用寿命长,深度充放电循环使用次数可达10万次~50万次,没有“记忆效应”;
(3)大电流放电能力超强,能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率≥90%;
(4)功率密度高,可达300AH/kg~1000AH/kg,相当于磷酸铁锂电池的5~10倍;
(5)产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染,是理想的绿色环保电源;使用的原料都是廉价金属。
(6)充放电线路简单,无需充电电池那样的充电电路,安全系数高,长期使用免维护;
(7)超低温特性好,温度范围宽-50℃~+170℃;
(8)检测方便,剩余电量可直接读出;
(9)单节容量范围:1000F--6000F 。
(10)高耐压: 能耐电压≥300V。
(11)只要稳定电压,没有过充电损害电池。
一:超级电容动力电池的储存能量:
我们可以如下计算超级电容动力电池的储存电量功率:
1-1:永不磨损超级电容动力电池的技术标准:
充入电压:220v
电容量: 200F/kg
1-2:单节满容存储电能:
储能公式Q=1/2*CU2
重量: 接近1.0kg
Q= 1/2*CU2 =1/2* 200F * 220V = 4.84*106J= 1.34度/kg
实际放电量95%,到开路电压48V
Q= 6.7 * 95% *48V =~1.2度电。
按照现在电动汽车耗电量测试结果15度电/100公里,60节的电池组并联,一次充满电可以行驶≥400公里。
二:和现有超级电容的比较:
国内锦州百纳也生产超级电容,但他们都是电解电容器,由于电解电容器容易击穿,电解质有腐蚀性,容易老化,耐压很低仅仅2.7V,无法实用于汽车动力电池。2008年上海张江开行了国内第一辆超级电容公交车,由于他们采用的是超级电解电容,存在的优点和问题很多。
2-1: 缺点:
(1)超级电容耐电压太低,储电量不够: 电池组只有≤10度的电量储存,公交车测试耗电量1.4度/km,行驶里程太短。
(2)电解电容器漏电流很高,夏天经常故障: 电解电容高温下漏电流大幅增加,容量下降。按照漏电流温度曲线,电解电容已经接近技术极限,很难再提高了。
(3)单个电容量不大: ≤1000F
(4)耐压太低:国内全部是0.9V~2.7V,根据电量公式Q=CU,电容的充电量和电压/电容值最显著,提高充电耐压能大幅提高电容储电量。
2-2:优点:
(1) 电容汽车制动性能优异
(2) 安全环保
2-3:永不磨损超级电容动力电池:
(1)没有电解质,采用新型固体功能材料,由于介电常数达到≥30000,比电解电容大幅提高电容量。
(2)高耐压: 可以基本实现220V电压充电,击穿电压更高。
(3)不磨损:
(4)安全: 内部没有易燃易爆物质和侵蚀性物质。
超级电容动力电池应用前景广阔
时间:2011-1-27 8:50:00
一:市场规模:
针对未来电动汽车大发展的机遇,现在大家都在拼命研发磷酸铁锂的汽车动力电池,但按照技术发展,由于磷酸铁锂动力电池的固有缺陷,预计在未来2~3年,磷酸铁锂动力电池会被逐渐淘汰。现在的汽车动力电池主要有以下四种: A:最低档:铅酸电池 能量密度0.03~0.05度/kg,太低,污染重,只能用在现在的电瓶自行车。
B:低档: 镍氢电池,0.1~0.2度/kg,价格昂贵,行驶很短60~80km,电动汽车上没前途。
C:高 C:高档: 磷酸铁锂电池,0.4~0.5度/kg,价格较贵,2000~3000次循环寿命,深圳比亚迪电动汽车已经能实现一次充电行驶80~100km.需要启动汽油机的混合动力来延长里程,但安全风险较大。
D:超高档:超级电容动力电池,1.0~1.5度/kg,价格便宜,免维护,10~50万次的充放电循环寿命,会成为动力电池的主流。
(1) 高耐压超级电容动力电池: 和镍氢电池/磷酸铁锂动力电池相比,超级电容动力电池更具有优势,
① 能量密度高:1.0~2.0度/kg,是镍氢电池的5~10倍,磷酸铁锂的3~5倍
② 不经过电能/化学能的转化损耗,电能利用率高达95%
③ 安全: 不存在易燃易爆物质,不会爆
④ 经久耐用:预计10~50万次的充电循环,确保使用寿命≥10年
⑤ 价格便宜:预计只有镍氢电池的20%,磷酸铁锂的30%~40%。
(2) 高密度随机存储器DRAM:大幅提高的介电常数,能大幅提高现有容量。
(3) 风力发电/小规模太阳能发电的电力储存电池
(4) 变电设备的意外启动电源
2-2:市场:
(1)汽车动力电池:
尽管行驶里程只有80~100km,但现在的动力电池很昂贵,接近50000元/辆,只有大幅降低电池成本,电动汽车才会大规模普及,镍氢电池和磷酸铁锂电池的原料成本很高,是很难普及的。
国内市场:从2011年,按纯电动汽车国内销量200万量计算,每辆40000元的动力电池,总计
2,000,000辆* 40,000元= 8.0* 1010元= 800亿元
出口国外汽车公司:
(2)电动自行车: 和现有的48V/20Ah铅酸电瓶的40~50km路程相比,存储5度电的超级电容动力电池可以使一次充电的行程达到≥200km,和铅酸电瓶竞争优势太强了,完全淘汰摩托车,但需要研发配套的稳压稳流电路,使电机转速稳定。电动自行车存储5度电的超级电容动力电池很小,预计在2000元左右,估计市场规模:
300万辆* 2000元/辆= 60亿元
(3)太阳能LED照明灯: 需要1-2kWh的长寿命动力电池,要求使用寿命超过15年。
(4)计算机不间断电源:
(5) 家用屋顶太阳能发电系统储能电池:
建立一个太阳能家用发电系统,屋顶太阳能发电后被储存到超级电容电池,储存的电能经过稳压装置供应家庭独立的供电。
现在太阳能光伏电池较贵,一旦技术进步后价格大幅下降,家用太阳能发电系统就会向太阳能热水器一样普及。
(6) 家用省电器: 一般家用耗电在5~10度/天,利用分时电表差价,在下半夜半价时充电储存5~10度电,白天放电使用,节省一半的电费。市场需求应该很大。
我们正在发展一种高电压的超级电容动力电池,性能远远比磷酸铁锂动力电池优异。由于采用了全球独创的新型固体功能材料,实现了超级电容的超高容量和高耐压。
这种高耐压超级电容电池具有如下的技术优势
(1)充电速度快:由于不存在电能转化化学能的化学反应,充电10分钟~1h可达其额定容量的95%以上;
(2)循环使用寿命长,预计深度充放电循环使用次数可达10万次~50万次,没有“记忆效应”;
(3)大电流放电能力超强,能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率≥90%;
(4)功率密度高,可达1.0~2.0度/kg,相当于磷酸铁锂电池的3~5倍;
(5)产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染,是理想的绿色环保电源;使用的原料都是廉价金属。
(6)充放电线路简单,无需充电电池那样的充电电路,安全系数高,长期使用免维护;
(7)超低特性好,度范围宽-50℃~+120℃;
(8)检测方便,剩余电量可直接读出;
(9)单节容量范围:200F~600F/kg。
(10)高耐压: 能耐电压≥300V。
(11)只要稳定电压,没有过充电损害电池。
一:超级电容动力电池的储存能量:
我们可以如下计算超级电容动力电池的储存电量功率:
1-1:永不磨损超级电容动力电池的技术标准:
充入电压:220v
电容量: ≥200F/kg
1-2:单节满容存储电能:
储能公式Q=1/2*CU2
Q= 1/2*CU2=1/2* 200F * 220V = 4.84*106J= 1.3度/kg
实际放电量90%,到开路电压60V
Q= 4.84*106* 90% * =~1.2度/kg电。
按照现在电动汽车耗电量测试结果15度电/100公里,50kg电池电芯(~100kg总重)的电池组一次充满电可以行驶≥400公里。
二:和现有超级电容的比较:
国内锦州百纳也生产超级电容,但他们都是电解电容器,由于电解电容器容易击穿,电解质有腐蚀性,容易老化,耐压很低仅仅2.7V,无法实用于汽车动力电池。 2008年上海张江开行了国内第一辆超级电容公交车,由于他们采用的是超级电解电容,存在的优点和问题很多。
2-1: 缺点:
(1)超级电容耐电压太低,储电量不够: 电池组只有≤10度的电量储存,公交车测试耗电量1.4度/km,行驶里程太短。
(2)可靠性很差: 现有的水溶液超级电容动力电池漏电流很高,夏天经常故障,因为高下漏电流大幅增加,容量下降。冬天低会结冰,难以使用。按照漏电流度曲线,水溶液超级电容已经接近技术极限,很难再提高了。
(3)单个电容量不大:≤4000F
( (4)耐压太低:国内全部是0.9V~2.7V,根据电量公式Q=1/2*CU2,电容的充电量和充电电压最显著,提高充电耐压能大幅提高电容储电量。一个200F/220V的超级电容存储的电能比5000F/2.7V多260多倍。
( (5)需要专用的充电设备,使用成本很高。
2-2:优点:
(1) 电容汽车制动性能优异
(2) 使用寿命超长,维护成本很少。
(3) 安全环保
2-3:永不磨损超级电容动力电池特点:
(1)没有电解质,采用新型固体功能材料,由于介电常数达到≥30000,比电解电容大幅提高电容量。
(2)高耐压:可以基本实现220V电压充电,击穿电压更高。
(3)不磨损:在电动汽车报废前,基本不需要更换。
(4)安全: 内部没有易燃易爆物质和侵蚀性物质。