混合型超級電容器的應(yīng)用分析

彭巖洛

摘 要：混合型超級電容器是一種新型儲能裝置，也是混合電動汽車的常用電源，與傳統(tǒng)電容器相比，容量大、能量高，有著顯著的優(yōu)勢。本文主要針對混合型超級電容器的應(yīng)用進行分析。

關(guān)鍵詞：混合型超級電容器；應(yīng)用；特點

混合型超級電容器的發(fā)展開始于20世紀60年代，是介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型的儲能裝置。由于他具有很多的優(yōu)點，比如容量大，能量高，工作溫度范圍寬，功率密度高，壽命長，而且又環(huán)保，可以說綜合了傳統(tǒng)電容器和電池的優(yōu)點，應(yīng)用前景非常廣闊，是一種新興的儲能裝置。尤其是近幾年電動汽車，太陽能裝置的快速發(fā)展，使各國都看到了超級電容器的發(fā)展前景，于是紛紛投入巨大的人力物力進行研究。

一、混合型超級電容器的應(yīng)用方向

在便攜式儀器儀表中，超級電容器可以代替電池工作，如果由于瞬間負載變化引發(fā)操作上的失誤，使用混合型超級電容器就可以避免這種情況的發(fā)生。

在照相機以及拍照手機使用超級電容器，照相機能夠連續(xù)使用，拍攝效果更佳。拍照手機也能夠使用大功率的LED。

混合型超級電容器瞬時充電放電能力強大，功率大，所以在使用脈沖方式進行聯(lián)絡(luò)的移動無線通訊設(shè)備中也得到了廣泛的應(yīng)用。

混合型超級電容器功率大，所以在使用大功率的電力系統(tǒng)的一些大型企業(yè)中，比如大型石化、電子、紡織等領(lǐng)域超級電容器的穩(wěn)壓穩(wěn)流的作用也是不可替代的。

超級電容器在短時UPS系統(tǒng)，太陽能電源系統(tǒng)，汽車防盜，汽車音響等系統(tǒng)上也得到了廣泛應(yīng)用。風(fēng)力和太陽能發(fā)電雖然經(jīng)濟環(huán)保，但是風(fēng)力和太陽能的不穩(wěn)定性，容易導(dǎo)致蓄電池反復(fù)充電，這樣會縮短蓄電池的壽命，而混合型超級電容器能夠吸收或者補充電能的波動，正好解決了這一難題。

混合型超級電容器還在電動汽車，混合型燃料汽車和特殊載重車輛方面也得到了廣泛的應(yīng)用，市場潛力巨大。電動汽車在剛開始得到發(fā)展時，在平穩(wěn)的路面行駛時很穩(wěn)定，一旦在凹凸不平的路面或者爬坡時，動力就嚴重的不足，容易造成蓄電池大電流放電，損壞蓄電池，超級電容器可以瞬時放電，瞬時充電，這樣就可以在爬坡時提供強大的電流來獲得爬坡的動力，在剎車時提供能量，超級電容器可以對這些能力進行瞬間回收，可以說超級電容器在新能源電器，尤其是新能源汽車方面的作用是不可低估的。正是超級電容器這些優(yōu)點，使得超級電容器的研究又上了一個新的臺階。

二、超級電容器的市場現(xiàn)狀

超級電容器的這種經(jīng)濟環(huán)保的新型儲能產(chǎn)品被越來越多的國家爭相研制和生產(chǎn)。1991年第一界國際雙電層電容器與混合能量儲存器年會中，松下公司設(shè)計的容量470F，電壓2.3V是當時最大的單體電容器。到了現(xiàn)在，松下公司生產(chǎn)的電容器容量和能量已經(jīng)比過去的單體電容器增加了好幾倍，可見超級電容器發(fā)展之迅速。不止日本的松下公司，世界上好多公司都開始在超級電容器這一領(lǐng)域開始投入極大的人力和物力進行研究了。像美國的Maxwell公司是大型的電化學(xué)電容器生產(chǎn)廠家，德國的EPCOS公司等等在這一領(lǐng)域都取得了嬌人的成就。各國研究的重點就是要使電容器產(chǎn)品和那些電子設(shè)備和脈沖功率用電器達到配套使用。

近幾年來，我國的一些公司也開始在這一領(lǐng)域涉足，而且也有了一些技術(shù)實力，比如北京的集星公司，合眾匯能，上海奧威公司等等。

目前電動汽車生產(chǎn)規(guī)模迅速擴大，電動汽車主要動力就是電池，最開始使用的電池是鉛酸電池，現(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)很成熟了，目前主要應(yīng)用于電動自行車，但是這種電池污染嚴重，所以不會有什么發(fā)展空間了。還有金屬氫化物鎳電池，污染較小但是價格太貴，行駛距離也短，所以在電動汽車上也不會得到應(yīng)用?，F(xiàn)在又出來一種磷酸鐵鋰電池，價格也比較貴，但是這種電池比較輕便，一次充電可以行駛100～120km，但是這種電池有可能出現(xiàn)過熱發(fā)生爆炸的危險。超級電容動力電池，可以說綜合了各個電池的優(yōu)點，價格便宜，使用壽命長，很快就會取代以前的電池成為主流。

在我國，已經(jīng)正式出臺了私人購買新能源汽車的財政補貼政策，可以說這將促進超級電容器的進一步發(fā)展。目前的電動汽車是鋰離子電池和超級電容器配合使用。鋰離子電池可以儲存較多的能量，給汽車提供持久的動力，而超級電容器則可以在汽車啟動和加速時提供大功率足夠的動力，在汽車怠速時收集并且儲存能量，這樣避免了電池的損傷。可以說二者的結(jié)合使電動汽車的動力源性能更加穩(wěn)定，更加節(jié)能環(huán)保。

三、結(jié)語

總之，超級電容器行業(yè)是一個非常具有發(fā)展前景的行業(yè)，當然這方面技術(shù)還有待于進一步提高，進一步提升產(chǎn)品的性能，拓展他的應(yīng)用空間，降低產(chǎn)品價格。尤其在新能源汽車方面更是具有廣闊的前景和投資價值，值得去投資研發(fā)出更先進的產(chǎn)品。

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