萊昂納多主演的環(huán)保紀錄片《洪水泛濫之前》再度掀起國際社會對全球變暖和環(huán)境污染的熱議，片中采訪對象那句“把能量儲存在電池里”說明了電池類儲能產(chǎn)品在應對全球氣候變化所起的作用。氣候變化問題日益嚴峻的今天，開展綠色高效儲能與動力的研發(fā)與市場化應用迫在眉睫。其中超級電容以大功率充放，循環(huán)壽命長，綠色環(huán)保，高寬電壓、寬溫度范圍，免維護等獨特的儲能特性脫穎而出，成為新能源領域的科研與應用熱點。

 

　　本文將通過超級電容與電池的對比，說明其儲能特點。與利用化學反應的蓄電池不同，超級電容器的充放電過程始終是物理過程。超級電容的能量密度低于電池，功率特性好于電池，可以大電流快速充放電，工作溫度寬于電池，適用于-40到65度的各類工況。

 

　　綠色高效

 

　　領軍企業(yè)集星科技所生產(chǎn)的超級電容器主要材料有鋁、活性炭和有機體系電解液，其中鋁是本身無害的金屬材料，有機體系電解液是可降解的。從元素組成來講，產(chǎn)品不具有鉛酸電池等傳統(tǒng)電池的環(huán)境的破壞性。

 

　　從結構上來說，此類電容器利用活性炭和電解質形成的雙電層獲得超大電容量。由于產(chǎn)品采用基于微納米技術的碳材料作為電極，具有非常好的環(huán)境友好性；另一方面，獨特的工藝流程與設計結構確保了超級電容較高的儲能性能指標。以3000F單體為例，重量約520g，其釋放的能量在數(shù)秒內可將一名成年男子拋至20米高空（不考慮空氣阻力），或者使1kg水升溫2.85℃。更為關鍵的是，超級電容器循環(huán)壽命高達百萬次，也就是說可以反復進行上述動作一百萬次。

 

　　另外，與鋰電池化學特性活潑，在常態(tài)下容易發(fā)生各種爆炸情況不同，超級電容器性能穩(wěn)定，目前全球范圍尚未出現(xiàn)過一起因超級電容自身問題而引起的安全事故。加之，超級電容可以在寬電壓、寬溫度范圍內工作，安裝后幾乎免維護，大大節(jié)省了設備運維費用。

 

　　潛力巨大

 

　　鑒于功率密度、響應時間、儲能效率、設備壽命、技術成熟度的種種優(yōu)異表現(xiàn)，超級電容在軌道交通、新能源汽車、智能電網(wǎng)、工程機械及工業(yè)領域得到廣泛應用。目前數(shù)萬超級電容模組應用在以宇通為代表的新能源客車上，遍及全國20多個城市，為公交車節(jié)油超20%。在風電領域，超級電容完全替代傳統(tǒng)蓄電池，成為風機變槳系統(tǒng)備用電源，能夠在-40~65℃惡劣工況完成50萬~100萬次充放電。近年來，歐美市場汽車應急啟動電源開始導入超級電容器，有望成為超級電容的新興應用領域。

        超級電容應用方式

 

　　伴隨應對氣候變化的《巴黎協(xié)定》正式生效，各國政府進一步進行能源利用方式的變革，以超級電容為代表的新型綠色儲能裝置必將是相關應用落地至關重要的一環(huán)。目前看似潛力股的超級電容，將是未來毫無疑問的優(yōu)質股。