在新能源汽車中,超級電容能否替代動力電池?
2019-10-29 19:18:16閱讀量:939
首先說明電容與電池的工作原理是相同的,在充電時是利用電流產生化學反應,完成將能反應發電的鋰離子在正負極建的“大搬運”,“搬運”后作為化學能貯存;而在放電時則是激活化學反應動過鋰離子的運動產生電流,并且直流電供給給電動機產生電磁場實現驅動,充放電的狀態參考下圖。


電容與電池的工作原理相同不過特點有很大差異,第一差異是電容只能儲存極少量的電量,而電池能儲存大量的化學能。其次則電容的主要作用并不是儲能,而是耦合與濾波退耦等;電池供給的直流電存在脈動和信號干擾,使用電容可以濾除波動和干擾。再次電容的作用主要是高倍率快速充放電,在汽車上一般用作燃油車起動機、BSG發電啟動一體機、電動或混動汽車充電模塊等位置。
而動力電池(鋰電池)則是普通的化學電源,特點為充放電倍率都比較比較低,最理想的狀態是緩慢的充電和低倍率放電,以保證鋰電池中的活性物質以及電解液出現較大程度損耗。這就是電池與電容的區別,想要讓電容實現足夠大的儲能雖然也可以實現,但問題是如此設計就讓電容成為超級電池而不是超級電容了;因為電動汽車充電使用220V電是交流電,在充電時仍然需要電容去濾波,那么電容在電動和混動汽車中還是會存在,與這種普通電容做出區別的話,能高倍率充放電的大容量電容不是電池又是什么呢?
所以電池和電容是兩個概念的儲能單元,電容過渡升級則失去其意義所在,且以技術手段升級電容或電池是相通的,所以升級電池也可以理解為在制造超級電容。純粹的超級電容目前只有一個需求:動能回收。
汽車在制動過程中可利用電子轉子與磁場的反向作用實現發電,但由于動力電池不能以過高的倍率充電,結果導致了大量的動能回收電量被浪費掉了。那么如果在動能回收系統與電池之間加上超級電容,則動能回收的電力可以大量的儲存以減少浪費,這些電量在收集貯存后用以驅動車輛行駛則能更有效地降低電耗提升續航。
目前電動汽車唯一需要超級電容的系統應該只有動能回收了,最終實現超長續航甚至無限續航絕不會只依靠汽車本身,而是無線充電或類似于無軌電車搭線充電的方式,實現有多長的路車輛就能跑多遠。新能源汽車的升級方向不應僅局限于動力電池,硬件配套的建設似乎更加重要。
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