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  • 在新能源汽车中,超级电容能否替代动力电池?

  • 2019-10-29 19:18:16 阅读量:869

首先说明电容与电池的工作原理是相同的,在充电时是利用电流产生化学反应,完成将能反应发电的锂离子在正负极建的“大搬运”,“搬运”后作为化学能贮存;而在放电时则是激活化学反应动过锂离子的运动产生电流,并且直流电供给给电动机产生电磁场实现驱动,充放电的状态参考下图。





电容与电池的工作原理相同不过特点有很大差异,第一差异是电容只能储存极少量的电量,而电池能储存大量的化学能。其次则电容的主要作用并不是储能,而是耦合与滤波退耦等;电池供给的直流电存在脉动和信号干扰,使用电容可以滤除波动和干扰。再次电容的作用主要是高倍率快速充放电,在汽车上一般用作燃油车起动机、BSG发电启动一体机、电动或混动汽车充电模块等位置。


而动力电池(锂电池)则是普通的化学电源,特点为充放电倍率都比较比较低,最理想的状态是缓慢的充电和低倍率放电,以保证锂电池中的活性物质以及电解液出现较大程度损耗。这就是电池与电容的区别,想要让电容实现足够大的储能虽然也可以实现,但问题是如此设计就让电容成为超级电池而不是 超级电容 了;因为电动汽车充电使用220V电是交流电,在充电时仍然需要电容去滤波,那么电容在电动和混动汽车中还是会存在,与这种普通电容做出区别的话,能高倍率充放电的大容量电容不是电池又是什么呢?


所以电池和电容是两个概念的储能单元,电容过渡升级则失去其意义所在,且以技术手段升级电容或电池是相通的,所以升级电池也可以理解为在制造超级电容。纯粹的超级电容目前只有一个需求:动能回收。

汽车在制动过程中可利用电子转子与磁场的反向作用实现发电,但由于动力电池不能以过高的倍率充电,结果导致了大量的动能回收电量被浪费掉了。那么如果在动能回收系统与电池之间加上超级电容,则动能回收的电力可以大量的储存以减少浪费,这些电量在收集贮存后用以驱动车辆行驶则能更有效地降低电耗提升续航。


目前电动汽车唯一需要超级电容的系统应该只有动能回收了,最终实现超长续航甚至无限续航绝不会只依靠汽车本身,而是无线充电或类似于无轨电车搭线充电的方式,实现有多长的路车辆就能跑多远。新能源汽车的升级方向不应仅局限于动力电池,硬件配套的建设似乎更加重要。


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