超級(jí)電容器優(yōu)劣勢(shì)之劣勢(shì)

      沒錯(cuò)，超級(jí)電容器也是有缺點(diǎn)的，超級(jí)電容器最大的弱點(diǎn)來自于它的能量密度，雖然相比傳統(tǒng)電容器它的能量密度已經(jīng)提升了1000多倍，但仍然趕不上鋰電池的能量密度。如果我們把電容器超級(jí)電容器鋰電池，甚至是燃料電池的數(shù)據(jù)放在一起對(duì)比。其中鋰電池的能量密度在160瓦時(shí)到300瓦時(shí)之間，而超級(jí)電容器在5瓦時(shí)到30瓦時(shí)之間，只有鋰電池的不到1/10，因此一輛電動(dòng)車上要存儲(chǔ)同樣的50度電，我們需要的超級(jí)電容器的重量會(huì)是鋰電池的10倍，不僅如此，超級(jí)電容器的價(jià)格比鋰電池要貴很多，每千瓦時(shí)的鋰電池價(jià)格大約在250美元左右，而每千瓦時(shí)超級(jí)電容器目前的價(jià)格在1萬美元左右，也就是說一輛50度電的超級(jí)電容器電電動(dòng)車光電容器的成本就要超過300萬人民幣，可以說是非常奢華了。

       除此之外，超級(jí)電容器還有一個(gè)缺點(diǎn)在于它的自放電特性，充滿電的超級(jí)電容器放置12小時(shí)，最高會(huì)流失40%的電量，因此不適合長期儲(chǔ)存電能。看完超級(jí)電容器的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)它并不是一種各方面都優(yōu)于鋰電池的選項(xiàng)，而是一個(gè)非常有特色的選項(xiàng)，在合適的場(chǎng)景里它才能發(fā)揮意想不到的作用。

       沒錯(cuò)超級(jí)電容的充電速度快，功率大，循環(huán)壽命差，工作方式靈活，但問題是能量密度太小，也不適合長時(shí)間的儲(chǔ)存電能，因此非常的適用在那些需要瞬時(shí)釋放大功率的場(chǎng)景里面，但這種大功率可以是充電，也可以是放電。

       在蘭博基尼2021年版的c樣中就使用到了超級(jí)電容器來進(jìn)行動(dòng)能回收，也就是在汽車剎車的時(shí)候，把車的動(dòng)能快速的轉(zhuǎn)化成電能，相比傳統(tǒng)的使用鋰電池的方式來儲(chǔ)能，基于超級(jí)電容器的動(dòng)能回收模塊，就可以應(yīng)對(duì)超過600安的瞬時(shí)電流，并且重量只有原來的1/3，但儲(chǔ)存的電能也可以瞬間的轉(zhuǎn)化成整車的動(dòng)力，跟動(dòng)能回收類似的是風(fēng)力發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電站需要經(jīng)常應(yīng)對(duì)不穩(wěn)定的風(fēng)速，瞬間產(chǎn)生的巨大電流，使用超電容器可以幫助穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的瞬時(shí)電流，因此減小對(duì)于儲(chǔ)能電池的沖擊。

       如果開一下腦洞，比風(fēng)力發(fā)電更加炫酷的使用場(chǎng)景是大功率激光武器，電磁彈射武器上的應(yīng)用，這些設(shè)備需要在幾秒鐘甚至幾毫秒的時(shí)間內(nèi)釋放出50~100千瓦的能量，而且需要能夠快速充滿電量，準(zhǔn)備下一次發(fā)射超級(jí)電容器就顯得非常合適了。

       貼近生活的應(yīng)用其實(shí)也不少，比如對(duì)于公交車來說，因?yàn)檫\(yùn)營的需求經(jīng)常沒辦法長時(shí)間在充電站充電，或者沒有足夠的空間來建設(shè)專門的充電樁，而剛好公交車在每隔一段距離就可以在公交車站停靠幾十秒鐘，這恰好就是超級(jí)電容器最適合的使用場(chǎng)景。上海2020年投入使用的超級(jí)電容器公交車，就可以在每個(gè)公交車站停留在幾十秒鐘之內(nèi)，迅速的補(bǔ)滿到下一站的電能。同時(shí)超級(jí)電容器幾萬次的超長循環(huán)壽命，也能夠支撐公交車長期反復(fù)充放電的需求，還有2018年發(fā)布的三星note，9手機(jī)手寫筆就使用到了超級(jí)電容，可以在40秒鐘之內(nèi)充滿并且持續(xù)的使用半個(gè)小時(shí)，雖然超級(jí)電容器目前在價(jià)格和能量密度上存在著一些限制，但是我們可以很清晰的看到它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，一方面對(duì)于充電速度的追求和貫穿著我們生活的方方面面，從手機(jī)電腦到電動(dòng)車，另一方面用戶對(duì)于電池壽命的關(guān)注會(huì)越來越高，超級(jí)電容器恰好在這兩方面有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，相信隨著新材料的使用以及產(chǎn)量的不斷擴(kuò)大，以及新的使用場(chǎng)景的出現(xiàn)，我們的生活中會(huì)越來越多的使用的超級(jí)電容器。

       關(guān)于超級(jí)電容器的內(nèi)容就到這里，如果喜歡這樣的科普內(nèi)容，請(qǐng)關(guān)注平尚科技，我們下期再見。

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