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主题：超级电容研制成功,兔纸又一重大科研突破,电磁弹射瓶颈突破 -- wioter
- 复 关于超级电容器
家园 这个得花！ 答疑解惑啊！学习了！
- 复 关于超级电容器
家园 行家啊，送你花和宝，我也得个宝 送花 关闭
送花成功。有效送花赞扬。感谢：作者获得通宝一枚。恭喜：你意外获得 16 铢钱。1通宝=16铢
参数变化，作者，声望:1；铢钱:16。你，乐善:1；铢钱:15。本帖花:1
请教个问题，这种超级电容器的寿命如何？（与现在的胶体电池比）
- 复 关于超级电容器
家园 商榷一下 看得出你这个回帖是对着我的帖子来的。
虽然你是专业的，但有两点我们可以商榷一下：
1. 这个超级电容器的目的是电动车储能，就是说要求比能量高，这恰恰是电容器弱点。正如楼上的兄弟说的：用传统技术电容器的比能量无论如何也赶不上电池。现在所谓的超级电容器就是把电极的表面积做得很大，这就要求电极做得很薄以减小电容器的体积，但结果是电容器电极薄膜易碎，经不起车辆的颠簸。
从报道上来看用的是镍碳材料，应该和碳极材料有关，是不是用上了纳米碳管不得而知，但从资料上看：能量密度才60wh/kg,不到一般锂电池的一半。现在的锂电池用在大巴上面都嫌太大，何况这个电容器。要说明的一点是镍氢电池现在在逐渐淘汰，锂电池取而代之。
所以我认为这个电容器的市场定位就有问题。
2。电容器的优点是比功率大、寿命长、快速充电等。但从资料上看：正常充电时间是2-5小时，这和锂电池充电时间没有本质的区别，优势何在？它的快速充电时间是10-15分钟，这确实很快，但这需要多大的充电电流啊，5000A？就算充电设备的技术不是问题，但投资有多大？充电站得安全问题如何？毕竟这是要建立在市中心的，建站的土地问题如何解决？
ps：电容器从来就不能单独作为储能设备，它的主要还是起辅助作用的，比如需要大功率的启动的场合，这样就可以发挥比功率大的特点。
还是那句话，是骡子是马拉出来溜溜。
- 复 商榷一下
家园 回答关于市场定位和充电的问题 这两天在外出差，回复的迟些，抱歉！
真的很开心有这么多人关心中国的电源技术，还有超级电容器技术的发展，也很高兴能有一个机会与大家讨论分享自己的心得。
积吉厉害，基本上点出了目前在超级电容器领域宣传和市场定位的问题所在。对此，我只能说，我们所能做的就是要求我们自己实事求是而已。下面还是就技术问题探讨一下吧。
1、超级电容器的主要特点是比功率高、循环寿命长，快充特性好，缺点是比能量低；锂离子电池主要特点是比能量高，但是目前的比功率、循环寿命还不能令人满意。其实对于二次电源来说，比能量、比功率和循环寿命是三个相互关联又相互制约的技术指标。
还是那句话，超级电容器和锂离子电池是互相补充和协调的关系，而不是取代关系。就像田忌赛马一样，超级电容器如果去与锂离子电池比比能量那是找不自在，但是只要能找到能充分发挥性能优势的场合，使用超级电容器就会取得良好的效果。应该说有一部分电动汽车市场是适合超级电容器的，当然决定不是所有的电动汽车都适合用超级电容器。
2、2~5h绝对是电池的充电时间，而且还是0.2~0.5C倍率充电，即使对电池来说也是很舒服的。
3、现阶段，由于受限于挂靠的国标和市场的常见器件，充电设施的功率是有一个天花板的，所以这是进行系统设计的人必须要考虑的。当然如果是不计代价的话就另当别论了。事实上现在已经有超级电容器车的充电站在安全正常使用，价格也不太高——关键还是系统的整体设计，现阶段一般使用超级电容器作电源的电动车设计充电时间一般不会超过10min，否则就没有优势了。
4、在一部分场合实际上超级电容器是适合独立作储能电源的，关键要看用户需求和所采用的超级电容器类型，这部分已经有市场的产品了。还有一部分市场从技术角度非常适合用超级电容器作储能电源，但现在受限于价格而无法市场化，因此低成本的超级电容器技术也是现在技术发展方向之一。
5、纠正您一个小问题——当然对不吃这碗饭的也实在算不上问题：无论是二次电池还是超级电容器，一般能量型的器件电极都是较厚的，而功率型的器件电极是较薄的。超级电容器提高材料比表面积的功夫主要是下在电极材料上了。
另外回老驴，个人认为对于轻混和中混型混合动力汽车，超级电容器是目前最合适的电源，这也为一些成功的混合动力大客车车型所证实；刹车能量回收装置已经实用化了，可以做到兼顾能量回收和确保安全。
回大拇指，典型超级电容器产品理论可以放电到0V，但实际上工程上难以实现，所以我们进行设计时都是计算放电至一半电压时的能量；除个别情况，在使用上超级电容器一般不会直接挂到母线上，要应用DC/DC，所以放电区间大一般不会成为问题——二次电池虽然有平台，但要计算从开路电压到放电截止电压的压差也是不小的；超级电容器的线性放电曲线还有一个额外的好处——SOC控制容易且精确，这方面磷酸铁锂电池就很苦恼。
回镭射，您设想的风电思路完全正确，就是具体步骤上和设计方案有点不足，要完善。
家园 能应用于风电真是让人兴奋啊 国家目前有没有这方面的规划啊，如果能实现风电的大规模稳定上网，中国现在的能源瓶颈不就解决一大半了吗
家园 关于电动车和风力发电 超级电容器如果去与锂离子电池比比能量那是找不自在，但是只要能找到能充分发挥性能优势的场合，使用超级电容器就会取得良好的效果。应该说有一部分电动汽车市场是适合超级电容器的，当然决定不是所有的电动汽车都适合用超级电容器。我认为，最适合超级电容器的电动汽车市场，不是那种要与燃油汽车直接竞争的电动车，而是作为电摩的升级版，定位在燃油汽车和电摩之间的那种电动车，比如时风电动轿车外链出处
回镭射，您设想的风电思路完全正确，就是具体步骤上和设计方案有点不足，要完善。谢谢回复。这就是说，如果可以用这种超级电容器建立“电库”并能稳定运行，我们就可以大规模开发风能了，是吗？
如果是这样，中国的能源分布和构成就要发生重大变化了，呵呵。
家园 再讨论 一个纯技术贴得到这么多的关注我真是挺意外的，大家对国家电源技术的发展的关心令我感佩，也让我很欣慰。其实在下对各种化学电源（铅酸电池从未搞过，除外）也略知一二，如果大家感兴趣的话，我也希望能在此平台一并共同探讨，互相切磋学习。
1、目前超级电容器只适合用于一部分电动汽车中，市场主要在纯电动公交车和混合动力汽车(轻混和中混更合适)方面，未来会有所扩展。您说的对，贪大求全只会损害未来的市场发展，而且最终只有市场能接受的产品才有生命力。
2、在风电方面njyd说的对，应该用逆变器更合适。
回油老板，（1）目前市场上小型的元器件型超级电容器有一部分是内联的，而用作电源的大容量超级电容器市场上绝大多数的产品都是外联的，做内联的我知道的只有以前俄罗斯的一家，国内的金正平和浙江的一家，他们技术上有传承，都是活性炭硫酸体系的，现在已经基本上都不做了。有些从外观上看是一体的，其实内部也是外联的。做内联型的化学电源（不仅是超级电容器，燃料电池和热电池就是典型的内联结构），技术难点除了双极性电极外，还有就是结构密封问题，因此如果一旦泄露，哪怕是微泄露就会形成液桥的；（2）Maxwell 在有机对称型超级电容器方面目前还是做的最成功的，他们的问题现在主要是交货和服务方面的，而且技术上比较单一；（3）在某些领域从技术角度讲用超级电容器代替铅酸电池是最合适的，但是由于价格问题无法市场化，所以低成本超级电容器也是一个重要发展方向。
回车雨田，抱歉现在才回！目前超级电容器的寿命（全充放）如下，有机混合型的起码要10,000周以上（不同体系也略有不同），无机混合型要50,000周以上，有机对称型要100,000~500,000周以上，和铅酸电池不在一个数量级上。
回七爷，电激光器电源是超级电容器的一个重要用途。从未来发展上看硬杀伤激光武器最适合用电激光器，而目前要解决的问题主要是：提高效率；解决散热；电源技术等。
- 复 再讨论
家园 继续讨论风电 在风电方面njyd说的对，应该用逆变器更合适。那就修改风电上网流程如下：
风机带动飞轮——带动发电机——电流输入电库——从电库导出稳定电流——经逆变器转换后上网。
如果这个构想真能实现，风电真的能大规模的上网，那将改变中国的能源结构，意义极为重大。
- 复 继续讨论风电
家园 是啊，最期待的就是风电技术的成熟 如果风电能大规模上网，将大大提高中国的可持续发展能力。风电储量丰富，而且占用土地很少，还有很多本来没有利用价值的地方恰恰有丰富的风能资源。
家园 现在风电本身成本太高。 是不是真的可持续发展很难说。
一个风车的寿命有限，如果需要更换消耗的资源也不少。
- 复 继续讨论风电
家园 风光电储能国家在河北张光有示范工程 作为储能的都是化学电池技术，主体是以比亚迪为代表的磷酸铁锂电池，当然还兼顾钠硫电池。超级电容还没有这个优势。
家园 电池储能的优点和缺点都很明显 和现在的超级电容相比，电池的主要优点是储能密度大，时间长；缺点也很明显，就是化学能的转换效率会随着电池的老化而降低，而且不能快速放电——这对平抑因为风力变化导致的输入电流波动造成的输出电流波动很重要。相比之下，如果超级电容器真的能达到如新闻中所说的性能水平，那么用超级电容器比用电池储能更加合适。