Q1:什么是超級(jí)法拉電容器?與傳統(tǒng)電容器有何區(qū)別?
超級(jí)法拉電容器(又稱(chēng)超級(jí)電容)是一種結(jié)合電池與電容器特性的新型儲(chǔ)能器件。其能量密度可達(dá)5-10Wh/kg,是傳統(tǒng)電容器的100倍以上(來(lái)源:IEC,2022)。核心區(qū)別在于采用電化學(xué)雙層原理存儲(chǔ)電荷,而非傳統(tǒng)電容的介質(zhì)極化原理。
通過(guò)上海工品實(shí)驗(yàn)室測(cè)試發(fā)現(xiàn),其典型特性包括:
– 充放電速度可達(dá)秒級(jí)(傳統(tǒng)電池需小時(shí)級(jí))
– 循環(huán)壽命超過(guò)50萬(wàn)次(鋰電池約2000次)
– 工作溫度范圍-40℃~70℃(傳統(tǒng)電容-25℃~85℃)
Q2:超級(jí)電容的核心技術(shù)原理是什么?
關(guān)鍵技術(shù)基于電化學(xué)雙層效應(yīng)(EDLC):
1. 電解液離子在電極/電解質(zhì)界面形成雙電荷層
2. 采用活性炭等高比表面積材料(2000-3000m2/g)
3. 電荷通過(guò)物理吸附存儲(chǔ),無(wú)化學(xué)反應(yīng)
上海工品技術(shù)總監(jiān)指出:”我們的第三代產(chǎn)品采用石墨烯復(fù)合電極,使等效串聯(lián)電阻(ESR)降低40%,功率密度提升至15kW/kg。”
Q3:哪些場(chǎng)景最適合使用超級(jí)電容器?
典型應(yīng)用包括:
– 新能源車(chē)再生制動(dòng)能量回收(可回收30%制動(dòng)能量)
– 智能電表數(shù)據(jù)斷電保護(hù)(維持72小時(shí)以上)
– 風(fēng)力變槳系統(tǒng)緊急電源
– 工業(yè)設(shè)備峰值功率補(bǔ)償
選購(gòu)技巧:
1. 根據(jù)電壓需求選擇2.7V單體或模塊化組合
2. 功率型應(yīng)用關(guān)注ESR參數(shù)
3. 儲(chǔ)能型優(yōu)先考慮容量密度
Q4:如何維護(hù)超級(jí)電容器延長(zhǎng)使用壽命?
上海工品建議遵循”三要三不要”原則:
? 要定期檢測(cè)漏電流(每月測(cè)量一次)
? 要保持工作溫度≤65℃(每升高10℃壽命減半)
? 要使用平衡電路保持單體電壓差<50mV
? 不要超過(guò)標(biāo)稱(chēng)電壓(會(huì)導(dǎo)致電解液分解)
? 不要長(zhǎng)期處于深度放電狀態(tài)(SOC<20%)
? 不要與化學(xué)電池直接并聯(lián)使用(需加DC/DC轉(zhuǎn)換器)
Q5:超級(jí)電容器未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)如何?
根據(jù)MarketsandMarkets報(bào)告,2023年全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)32億美元,預(yù)計(jì)2028年將突破80億美元。上海工品正在研發(fā)的固態(tài)超級(jí)電容技術(shù),將能量密度提升至30Wh/kg,同時(shí)實(shí)現(xiàn)-50℃低溫啟動(dòng)能力,已進(jìn)入車(chē)載測(cè)試階段。
