中國儲能網(wǎng)訊：“原來充電需要10個小時的電動自行車，現(xiàn)在僅需要3~5分鐘就可以充滿電。”近日，依托中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所建設(shè)的青島儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院采用石墨烯基復(fù)合電極材料路線，開發(fā)出容量可控的鋰離子電容器器件。以石墨烯基復(fù)合材料制備而成的鋰離子電容器首次在電動自行車示范應(yīng)用。
實現(xiàn)“充電式”軌道交通
“城際軌道1~2千米內(nèi)，新型電容器可滿足近距離運(yùn)行，在乘客上下車的時候?qū)崿F(xiàn)快速充電?！鼻鄭u儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院副研究員韓鵬獻(xiàn)告訴記者，在啟動時，可以瞬間加速，在制動時，可以將能量加以回收儲存。大功率快速充放電是新型電容器的優(yōu)勢之一。
據(jù)韓鵬獻(xiàn)介紹，鋰離子電容器作為經(jīng)濟(jì)型環(huán)保電動車電源，在需要大功率充放電場合，如高速鐵路、城際軌道交通中的啟動電源、制動能量回收系統(tǒng)領(lǐng)域；在惡劣條件下，如極端寒冷條件時，作為電動汽車、坦克車、軍用運(yùn)輸車的冷啟動電源，可以發(fā)揮出鉛酸電池及鋰離子電池?zé)o法與其比擬的快速充放電優(yōu)勢；在特殊場合下，可作為快速能量補(bǔ)給裝置，突顯其獨(dú)特作用。
替代鉛酸電池?fù)屨际袌?/strong>
據(jù)悉，青能所開發(fā)出單體150F、1000F、2000F、3500F等容量可控的鋰離子電容器，可根據(jù)不同的應(yīng)用范圍設(shè)置不同的容量。比如150F可用于小型便攜式電動工具，2000F和3500F可用于電動車或城際軌道。
目前，常見的電動自行車、電動摩托車以及電動三輪車廣泛采用鉛酸電池為電源?！般U酸電池最大的優(yōu)勢在于生產(chǎn)工藝相對簡單，價格低廉，老百姓(603883,股吧)容易接受，而其缺點(diǎn)在于使用壽命短，充放電大約500次，充電時間長達(dá)數(shù)小時?！表n鵬獻(xiàn)表示，除了充電時間長之外，鉛酸電池腐蝕后會溢出含鉛重金屬和酸性物質(zhì)，不但嚴(yán)重污染土壤和水源，對空氣環(huán)境、生態(tài)平衡也會造成破壞，還會引發(fā)人體代謝、生殖及神經(jīng)等方面的疾病。
在各個城市大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)型環(huán)保電動車短程內(nèi)自由換乘的趨勢下，新型電容器快速充電的優(yōu)勢將不斷放大。而新型電容器的未來方向，正是替代現(xiàn)有的鉛酸電池，成為超級電容器領(lǐng)域內(nèi)的“老大”。
延長續(xù)航時間更安全
“目前，鉛酸電池的市場價約為300~500元/塊，新型電容器的價格與鋰電池相比差不多，大約為1000元/塊?！表n鵬獻(xiàn)表示，“采用鋰離子電容器作為電動車電源，相比于鉛酸電池，在能量密度兩者相當(dāng)?shù)耐瑫r，其綠色環(huán)保優(yōu)勢突出，充電速度有明顯提升。”
據(jù)悉，鉛酸電池需要10小時左右方可充滿電，鋰離子電容器的充電時間約為1~3個小時，新型電容器僅需3~5分鐘即可，鋰離子電容器壽命長達(dá)數(shù)萬次，相比鉛酸電池（500次左右）和鋰離子電池（1000次左右），其長期使用性價比優(yōu)勢明顯。另外，與常規(guī)雙電層超級電容相比，鋰離子電容器的能量密度是其10余倍，在替代雙電層超級電容器市場方面潛力巨大。
“我們正在與國內(nèi)一些電動車企業(yè)洽談合作，初步定位于將新型電容器作為電動車啟動電源以及經(jīng)濟(jì)型環(huán)保電動自行車電源進(jìn)行示范推廣，通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓或參股形式進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)?！表n鵬獻(xiàn)表示，“由于新型電容器的市場前景廣闊，不少企業(yè)都想搶占市場制高點(diǎn)。下一步我們將圍繞提高器件能量密度，解決惡劣工況條件下保持高性能等方面展開科技攻關(guān)，進(jìn)一步提升該型電容器的技術(shù)水平，延長其續(xù)航時間的同時，提高在低溫環(huán)境下使用的安全系數(shù)。新型電容器的性能提升后，再進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，企業(yè)進(jìn)行大批量生產(chǎn)后的利潤也會相對"豐厚"?！?
