杨裕生_超级电容器技术的几个问题

1、超级电容器行业技术、标准及产业应用研讨会超级电容器行业技术、标准及产业应用研讨会 宁波宁波商品化的商品化的超级电容器超级电容器主要是主要是双电层电容器双电层电容器用多孔电极材料与电解液之间界面双电层的用多孔电极材料与电解液之间界面双电层的原理来储存电能。原理来储存电能。电极材料、隔膜、电解液电极材料、隔膜、电解液优点优点1 1、长寿命，百万次、长寿命，百万次2 2、快充快放，高功率、快充快放，高功率3 3、原理和结构简单、原理和结构简单4 4、材料易得、较廉、材料易得、较廉5 5、电压指示电存量、电压指示电存量6 6、良好的低温性能、良好的低温性能缺点：缺点：1 1、重量、体积比能量低、重量、

2、体积比能量低 2 2、工作电压低、工作电压低 水溶液电解质水溶液电解质 1 V1 V 有机电解质有机电解质 2.7V2.7V超级电容与电池性能对比超级电容与电池性能对比性性 能能铅酸电池铅酸电池锂离子电池锂离子电池超级电容器超级电容器 充电时间充电时间1-5 1-5 小时小时1-5 1-5 小时小时1-30 1-30 秒秒 寿命寿命/ /循环次数循环次数5005003000 50 50万万 能量密度能量密度/wh/kg/wh/kg30-5030-50110-160110-1601-101-10 功率密度功率密度/kw/kg/kw/kg0.30.3290%90%97%97% 工作温度工作温度/)

3、/)-20-60-20-60-30-60-30-60-40-70-40-70一、超级电容器技术现状一、超级电容器技术现状二、超级电容器在电动汽车中的应用二、超级电容器在电动汽车中的应用三、三、 超级电容器在规模储能中应用超级电容器在规模储能中应用四、超级电容器的技术发展动向四、超级电容器的技术发展动向结束语结束语金属氧化物金属氧化物导电聚合物导电聚合物准准(赝赝) 电容器电容器无机体系无机体系C/CC/C双电层电容器双电层电容器超级电容器超级电容器C/C有机体系超级电容器：高功率、长寿命和较有机体系超级电容器：高功率、长寿命和较高能量密度，是混合电动汽车、城轨的首选。高能量密度，是混合电动汽车

4、、城轨的首选。2.7V，27Wh/kg ，2-12kW/kg，106次次 混合电容器混合电容器如如C/KOH/NiOOHC/KOH/NiOOH1.3/1.6V，112 Wh/kg， 0.63 kW/kg，104次次一、超级电容器技术现状一、超级电容器技术现状公司公司电容器电容器类型类型额定额定电压电压/V容量容量/F内阻内阻m重量重量kg尺寸尺寸mm凯迈嘉华凯迈嘉华功率型功率型（P P）2.72.7300030000.280.280.350.350.510.516060137137美国美国Maxwell功率型功率型（P P）2.72.7300030000.250.250.300.300.550

5、.556060138138韩国韩国LS方形电方形电容器容器2.82.8300030000.400.400.630.6355555555155155公司公司电容电容量量F F直流内直流内阻阻mm质量比质量比能量能量Wh/kgWh/kg体积比体积比能量能量Wh/LWh/L质量比质量比功率功率kW/kgkW/kg短路短路电流电流A A美国美国M M公司公司300030000.280.285.635.637.597.5912.0512.0540004000韩国韩国N N公司公司620062000.170.175.15.15.285.2811.7811.78520052007 75 500000.150

6、.157.17.16.426.4212.1512 高性能、低成本电容炭技术高性能、低成本电容炭技术2.2.高电导率电解液技术高电导率电解液技术3. 低内阻电极工艺与制造技术4. 超级电容器单体技术 5. 超级电容器组合模块技术 多孔电容炭材料性能要求多孔电容炭材料性能要求1、比表面比表面 1000m2/g2、中孔率中孔率-合理的孔结构合理的孔结构3、电导率电导率4、的堆积比重的堆积比重5、纯度纯度-灰份灰份 16万万50501h充充95%2h充满充满铅炭电池铅炭电池性能提高性能提高60%未变未变远好于远好于普通电池普通电池20倍倍20%远好于远好于普通电池普通电池铅炭

7、电池铅炭电池能量转换效率能量转换效率p铅炭铅炭电池处于电池处于80%SoC80%SoC时，时，能量转换效率达到能量转换效率达到90%90%，常规铅酸电池仅为，常规铅酸电池仅为80%80%铅炭电池可为节能和可再生能源利用做大贡献铅炭电池可为节能和可再生能源利用做大贡献天津港起重机能量回收系统天津港起重机能量回收系统2*48只南都只南都6-DFM-125电池电池控制室控制室柴油机组柴油机组配电箱配电箱 回收集装箱下降时的能量，节能约回收集装箱下降时的能量，节能约40-50%40-50%，三年可节电约，三年可节电约3030万万千瓦时；千瓦时； 起吊初期的瞬时大功率由电池组提供，减小对电网的冲击；起吊

8、初期的瞬时大功率由电池组提供，减小对电网的冲击； 完成油改电的场地可完全取消油机，减少噪音及空气污染完成油改电的场地可完全取消油机，减少噪音及空气污染 目前已在天津港目前已在天津港4 4只机组中使用。只机组中使用。RTG3939铅炭电池已引起政府部门重视：铅炭电池已引起政府部门重视： 工信部列入工信部列入20142014年年“强基工程强基工程”。经评审，支持经评审，支持和和两家分别两家分别。成本高于成本高于决没有研制者所说：决没有研制者所说：“电动车电源的一电动车电源的一个新突破个新突破” ,“它将对电动车产业发展带来深刻影响。它将对电动车产业发展带来深刻影响。”研制者已表示研制者已表示镍碳超

9、级电容器镍碳超级电容器的名称不对！的名称不对！镍氢动力电容电池镍氢动力电容电池NiOABAB5 5+ +ACACNiOABAB5 5+ +Kej-CB一、超级电容器技术现状一、超级电容器技术现状二、超级电容器在电动汽车中的应用二、超级电容器在电动汽车中的应用三、三、 超级电容器在规模储能中应用超级电容器在规模储能中应用四、超级电容器的技术发展动向四、超级电容器的技术发展动向结束语结束语结束语结束语C/CC/C有机体系超级电容器，是回收刹车能量的首选。有机体系超级电容器，是回收刹车能量的首选。在电动轻轨、混合电动车使用在电动轻轨、混合电动车使用电池中引入活性炭，改电池中引入活性炭，改善善 可在起停式、增程式、混动及储能中应用可在起停式、增程式、混动及储能中应用超级电容炭，是薄弱环节超级电容炭，是薄弱环节 我国已有初步基