在新能源汽車中,超級(jí)電容能否替代動(dòng)力電池?
2019-10-29 19:18:16閱讀量:927
首先說明電容與電池的工作原理是相同的,在充電時(shí)是利用電流產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),完成將能反應(yīng)發(fā)電的鋰離子在正負(fù)極建的“大搬運(yùn)”,“搬運(yùn)”后作為化學(xué)能貯存;而在放電時(shí)則是激活化學(xué)反應(yīng)動(dòng)過鋰離子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流,并且直流電供給給電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電磁場實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng),充放電的狀態(tài)參考下圖。


電容與電池的工作原理相同不過特點(diǎn)有很大差異,第一差異是電容只能儲(chǔ)存極少量的電量,而電池能儲(chǔ)存大量的化學(xué)能。其次則電容的主要作用并不是儲(chǔ)能,而是耦合與濾波退耦等;電池供給的直流電存在脈動(dòng)和信號(hào)干擾,使用電容可以濾除波動(dòng)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(dòng)機(jī)、BSG發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)、電動(dòng)或混動(dòng)汽車充電模塊等位置。
而動(dòng)力電池(鋰電池)則是普通的化學(xué)電源,特點(diǎn)為充放電倍率都比較比較低,最理想的狀態(tài)是緩慢的充電和低倍率放電,以保證鋰電池中的活性物質(zhì)以及電解液出現(xiàn)較大程度損耗。這就是電池與電容的區(qū)別,想要讓電容實(shí)現(xiàn)足夠大的儲(chǔ)能雖然也可以實(shí)現(xiàn),但問題是如此設(shè)計(jì)就讓電容成為超級(jí)電池而不是超級(jí)電容了;因?yàn)殡妱?dòng)汽車充電使用220V電是交流電,在充電時(shí)仍然需要電容去濾波,那么電容在電動(dòng)和混動(dòng)汽車中還是會(huì)存在,與這種普通電容做出區(qū)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(gè)概念的儲(chǔ)能單元,電容過渡升級(jí)則失去其意義所在,且以技術(shù)手段升級(jí)電容或電池是相通的,所以升級(jí)電池也可以理解為在制造超級(jí)電容。純粹的超級(jí)電容目前只有一個(gè)需求:動(dòng)能回收。
汽車在制動(dòng)過程中可利用電子轉(zhuǎn)子與磁場的反向作用實(shí)現(xiàn)發(fā)電,但由于動(dòng)力電池不能以過高的倍率充電,結(jié)果導(dǎo)致了大量的動(dòng)能回收電量被浪費(fèi)掉了。那么如果在動(dòng)能回收系統(tǒng)與電池之間加上超級(jí)電容,則動(dòng)能回收的電力可以大量的儲(chǔ)存以減少浪費(fèi),這些電量在收集貯存后用以驅(qū)動(dòng)車輛行駛則能更有效地降低電耗提升續(xù)航。
目前電動(dòng)汽車唯一需要超級(jí)電容的系統(tǒng)應(yīng)該只有動(dòng)能回收了,最終實(shí)現(xiàn)超長續(xù)航甚至無限續(xù)航絕不會(huì)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(shí)現(xiàn)有多長的路車輛就能跑多遠(yuǎn)。新能源汽車的升級(jí)方向不應(yīng)僅局限于動(dòng)力電池,硬件配套的建設(shè)似乎更加重要。
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