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超級電容電池比鋰電池更獲青睞

鉅大LARGE  |  點擊量:1305次  |  2018年10月19日  

來自英國劍橋的科技產(chǎn)業(yè)顧問機構(gòu)IDTechEx董事長PeterHarrop表示,有一種新型態(tài)的電力儲存裝置,結(jié)合了超級電容(supercapacitor)與鋰離子電池的優(yōu)勢,并能藉由汽車引擎的熱能來充電,將是未來包括工業(yè)用卡車、特種車輛等交通工具動力來源的理想選擇。

“這種超級電容電池(supercabatteries)具備電池與超級電容的特性,通常介于兩者之間;該蓄電裝置有以鉛酸(lead-acid)電池或鎳(nickel)電池為基礎(chǔ)的版本,而市場主要關(guān)注的是采用鋰離子電極以及超級電容電極的類型;”Harrop指出:“那些非對稱(asymmetric)電化學(xué)雙層電容器(electrochemicaldoublelayercapacitor,EDLC)也被稱為鋰離子電容,因為具備充放電速度較快以及其他較優(yōu)異的特性,有取代車用鋰離子電池與超級電容的潛力。”

Harrop表示,超級電容電池正獲得全球各家前瞻汽車制造商的青睞,包括BMW、Ford、Komatsu以及日本官方研究機構(gòu)AIST。

超級電容電池結(jié)合電池與超級電容的特性,也被稱為混合式電容器(hybridcapacitor)

而Harrop也認(rèn)為,可轉(zhuǎn)換為能量、否則將以發(fā)熱形式流失的熱電(thermoelectrics),將會在未來成為應(yīng)用于各種車輛以及其他領(lǐng)域的常見技術(shù):“熱電裝置將會在2025年成為一個規(guī)模達(dá)10億美元的獨立市場,包括汽車應(yīng)用在內(nèi)。”

截至目前為止,熱電技術(shù)很少有成功的案例,僅有一些罕見的創(chuàng)新應(yīng)用。例如EnOceanAlliance曾利用附著于散熱器(radiator)的熱電裝置產(chǎn)生微小UHF脈沖,以執(zhí)行無線大樓控制;SchneiderElectric則利用熱電裝置為無線感測器供電,在銅電線過熱時就會觸發(fā)警報。

熱電材料能將廢氣或馬達(dá)的散熱轉(zhuǎn)換為能量,為超級電容電池充電

不過至今熱電裝置進(jìn)軍汽車應(yīng)用卻都沒有成功;例如BMW研究了20年,也只能實現(xiàn)約十分之一、也就是3%左右的熱電轉(zhuǎn)換率理論最大值。2014年,日本大型工程車制造商KomatsuKELK則證明,其熱電轉(zhuǎn)換創(chuàng)新技術(shù)能回收1.5KW的能量、將熱電轉(zhuǎn)換效率提升至7.5%左右。IDTechExj預(yù)測,熱電能量采集方法將在2018年大量運用于巴士及混合動力車輛中;而各種大型車輛將首先受惠于這種技術(shù),因為它們產(chǎn)生的熱足夠讓熱電技術(shù)實用化。

IDTechEx也預(yù)測,超級電容電池到2020年將會成為所有混合動力車輛的常見配備,而搭配熱電能量采集裝置能進(jìn)一步擴展其市場版圖,催生更小型的超級電容電池。例如美軍預(yù)測到2020年,將可藉由這類裝置的運用減少70%的能源消耗。

IDTechEx則預(yù)測,到2025年全球?qū)⒂?00萬混合動力車輛使用熱電技術(shù);此外到2030年混合動力車輛的銷售量將持續(xù)超越純電動車,原因是純電動車無法產(chǎn)生足夠的熱能,讓那時候的先進(jìn)熱電材料利用。而在2030年,銷售量將持續(xù)超越混合動力與電動車的傳統(tǒng)汽油動力車輛,也將受惠于熱電技術(shù),為暖氣、通風(fēng)馬達(dá)(ventilationmotors)以及其他電動配件。

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