超级电容器在新能源汽车中的运用

季张林 徐永华

摘要

随着我国经济的快速发展和科学技术水平的逐步提高，新能源领域的技术水平也有着显著提高。在宏观市场经济的大环境下，人们的物质水平以及生活条件不断的提高，对能源等各方面的需求也在逐渐扩大，如何解决人们日益长的物质需求与我国现存的能源短缺等问题，就成了我们所有解决的问题。因此，新能源技术由此产生，成了解决我国未来能源产业方面发展的关键环节。超级电容器的产生应用，在我国的新能源产业是一个突破性的发展，相比于传统的电容器，它具有超大的容量，高功能密度，以及循环寿命时间长等特点，其性能绝对优于传统的电容器。因此，本文着重于超级电容器的原理探究和国内外超级电容器的使用情况考察，并对未来新能源的使用提供意见。

【关键词】新能源 电动汽车 超级电容器

目前为止，当前的储能技术主要以物理储能和电化学储能为主，而超级电容器正是物理储能中的一种新型技术装置，有着良好的商业前景，同时他又是对其他的电化学储能技术的良好补充。面对日益严重的能源危机，人们开始寻求新型能源的开发和利用技术。传统化学电池已经被应用于生活中的很多领域。但是其电池本身放电电流小，寿命较短不适合大范围的有用。对于一些要求较高的领域，该类电池就更显得力不从心，如此看来，使用高性能的储能电池是必选之策，必行之路。

1 超级电容器的原理

超级电容器又称为电化学电容器，是一种普遍被认为在普通电容和电池之间的具有发展潜力的电化学储能器件。根据储能原理的不同，可以大致分为两类：

（1）通过电极和电解液的接触，电极在电解质中发生化学反应形成电荷的规律运动，使得固液界面出现双层电荷，该种电荷，且具有很强的稳定性。能量存储在电极和电解质溶液中，这就是双层电气电容器的原理应用。

（2）则是应用法拉第准电容器的原理反应，通过电极表面的二维与准二维的空间，通过电化活性物质的电位沉积和吸附脱附作用，同时由于氧化作用的参与，使得电极充电电位有关电容的法拉第准电容器产生。由于整个过程都属于物理过程，因此它是物理储能中的一种新型储能技术，并且该技术自身拥有较高的循环寿命，并且它的充放电效率高，与传统的储能技术相比，它的充放电过程也快，因此被使用在新型能源汽车当中。

2 超級电容器的使用特点

超级电容器的应用与开发，在一定程度上避免了传统储能原件的劣势，同时也在一定程度上弥补了传统电容器与电池之间的空白，超级容器具有以下几点优势。

2.1 电容量普遍高于传统电容量

由于超级电容器应用原理，与同体积的普通电容器相比，它的电容量要高于2000～6000倍，可见它拥有超高的电容量，满足了日常生活中，耗电量较大领悟的需求。

2.2 功率密度极高

超级电容器与传统电容器相比，它的等效电阻小，能够实现电荷的快速储存与释放，因此它的功率密度自然比传统电容器要高很多。功率最高可达普通电容器的十倍之多。

2.3 充放电时间短且使用寿命长

由于其本身的性能，在充放电层面具有一定的抗压力，再加之本身系统的稳定性，可以大大缩短充放电时间。不产生任何的化学反应，加之本身的稳定性，不管是使用寿命还是贮存寿命，都远远高于普通的电容器。

超级电容器也存在着一定的劣势，由于本身的能量密度偏低，作为纯电动驱动力，不能达到长里程的续航，因此它也只能应用于混合动力汽车的辅助功率，与其他的能源驱动共同完成工作，因此也限制了超级电容器在新能源汽车行业的发展。

3 新能源汽车行业超级电容器的使用情况

截至目前，超级电容器在新能源汽车行业的应用已经趋于成熟，早在上个世纪九十年代，美国的商界就有要把刺向新型技术应用于新能源汽车行业的呼声，同年的《商业日报》中也指出一定要把超级电容应用于新能源汽车行业。俄罗斯也在1996年就研制出了利用超级电容器为驱动的新能源汽车的样板等。目前该项技术在我国的很多领域都得到了广泛的应用。近几年来，由于受到能源危机的影响，在全世界范围内，都开始研制新能源，以缓解能源不足。其中最典型的就是依靠纯电力驱动的能源汽车的应用与产生。作为一种依靠新能源驱动的汽车，刚上市就受到了广泛的关注，并且在近几年中已经应用于人们的日常生活。在新能源汽车的推广，起到决定性因素的就是汽车的驱动力，电池。电池在很大程度上决定了新能源汽车应用性。从性能方面看，超级电容器作为新能源汽车的主要电力储能之一，不管是电力储能方面还是电力释放方面，都有着独特的优势所在。

4 未来发展前景

随着当前汽车节能技术的不断发展，以及人们也越来越重视低碳环保的生活观念，新能源汽车得到了迅速的发展。相比于市面上主流的电动汽车，使用超级电容器的新能源汽车，由于其本身的功率密度大，允许大电流的充电，极大的缩短了充电的时间。并且他的瞬间输出功率远远高于市面主流的电动汽车，可以瞬间提供较大的放电电流，这是传统的电容器所不能相媲比的。因此超级电容器作为一种新型储能设备，在电动汽车方面具有理想的使用率。如果能够将传统的电容器与超级电容器相结合，共同发挥两者的优势，必然能够大大提高能源汽车的应用率，其发展前景也是不可估量的。

5 结束语

超级电容器的推广和应用在能源储能方面有着重大的意义和推广价值。在未来的发展进程中，节能环保将会是一直遵循的发展主题，新能源也会越来越受到重视，超级电容器发展应用，借着自身性能优良，综合成本低，绿色环保等优势，在以后的发展市场中有着广阔的发展空间和发展前景。同时，新型能源技术的应用，也推动着我国社会的进步发展。随着以后对新能源技术的不断深入研究，超级电容器技术会逐步趋于成熟，其在新能源汽车行业的应用前景也会越来越广阔。同时超级电容的应用不仅促进了新能源汽车行业的发展，同时也推动了整个新能源行业的进步。

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