ทำไมซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ถึงเป็นซุปเปอร์?

ในประเทศจีน supercapacitors ถูกใช้ในรถยนต์ไฟฟ้ามาหลายปีแล้วข้อดีของ supercapacitors ในรถยนต์ไฟฟ้าคืออะไร?ทำไมซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ถึงสุดยอดมาก?

ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์

ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ รถยนต์ไฟฟ้า แบตเตอรี่ลิเธียม

เจ้าของรถยนต์ไฟฟ้ามักมีปัญหากับช่วงการล่องเรือ และจะมีการร้องเรียนทุกวันหยุดมาดูที่มาของระยะการล่องเรือกันก่อนดีกว่า:

ความหนาแน่นพลังงานเฉลี่ยของน้ำมันเบนซินสำหรับรถยนต์ทั่วไปคือ 13,000 Wh/kgปัจจุบันความหนาแน่นพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมกระแสหลักอยู่ที่ 200-300Wh/kgอย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานของรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์นั้นสูงกว่าหัวรถจักรดีเซล 2-3 เท่าดังนั้น เพื่อใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด วิธีที่ดีที่สุดคือการเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียม

แม้ว่าความหนาแน่นของพลังงานจะเพิ่มขึ้นเป็น 10 เท่าในห้องปฏิบัติการ แต่แบตเตอรี่จะได้รับเงินคืนหลังจากการชาร์จและการคายประจุหลายสิบครั้ง

เป็นไปได้หรือไม่ที่จะเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานให้อยู่ในระดับปานกลางโดยยังคงจำนวนประจุและการปล่อยประจุในอุดมคติ?

ตัวเก็บประจุยิ่งยวด

ตัวเก็บประจุเป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ขั้นพื้นฐานที่สุดชิ้นหนึ่งในระยะสั้นแผ่นโลหะสองชั้นประกบแผ่นฉนวนและเพิ่มเกราะป้องกันที่ด้านนอกระหว่างฟอยล์ทั้งสองนี้เป็นพื้นที่เก็บพลังงานไฟฟ้าตัวเก็บประจุถูกใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟแบบทันที ดังนั้นพลังงานไฟฟ้าที่เก็บไว้ไม่มากนัก และความหนาแน่นของพลังงานนั้นแย่กว่าแบตเตอรี่มาก

แต่ตัวเก็บประจุมีข้อได้เปรียบที่แบตเตอรี่ไม่มี: อายุการชาร์จและการคายประจุนั้นยาวนานมาก – แม้กระทั่งการชาร์จและการคายประจุหลายแสนครั้ง ประสิทธิภาพการลดลงก็น้อยมากดังนั้นชีวิตของมันจึงเหมือนกับตัวผลิตภัณฑ์นั่นเอง

สาเหตุที่ทำให้มีประจุและอายุการคายประจุที่ดีเยี่ยมเนื่องจากการจัดเก็บพลังงานของตัวเก็บประจุเป็นไปตามหลักการทางกายภาพและไม่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมี

ตอนนี้งานคือการขยายความจุการจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าของตัวเก็บประจุดังนั้นซุปเปอร์คาปาซิเตอร์จึงปรากฏขึ้นจุดประสงค์คือเพื่อทำให้ตัวเก็บประจุเป็นอ่างเก็บน้ำ ไม่ใช่แค่แหล่งจ่ายไฟแบบทันทีแต่ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดคือการปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานของตัวเก็บประจุยิ่งยวด

สามารถใช้ supercapacitor เป็นแหล่งพลังงานสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าได้หลังจากเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานแล้วประเทศจีนได้เริ่มใช้เทคโนโลยีนี้แล้วในงาน Shanghai World Expo 2010 มีการแสดงรถบัสซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ 36 คันรถโดยสารเหล่านี้ใช้งานได้อย่างมั่นคงมาเป็นเวลานานและยังคงใช้งานได้ตามปกติจนถึงปัจจุบัน

รถบัสซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ในเซี่ยงไฮ้สามารถวิ่งได้ 40 กิโลเมตรใน 7 นาที

แต่เทคโนโลยียังไม่แพร่กระจายไปยังเส้นทางอื่นและเมืองอื่นๆนี่เป็นปัญหา "ระยะการล่องเรือ" ที่เกิดจากความหนาแน่นของพลังงานต่ำแม้ว่าเวลาในการชาร์จจะสั้นลงมาก แต่ใช้เวลาชาร์จเพียงไม่กี่นาทีในการชาร์จครั้งเดียว แต่สามารถอยู่ได้ประมาณ 40 กิโลเมตรเท่านั้นในการใช้งานครั้งแรก จำเป็นต้องชาร์จรถบัสทุกครั้งที่หยุด

ความหนาแน่นของพลังงานของ supercapacitors เหล่านี้ไม่ดีเท่ากับแบตเตอรี่ลิเธียมเหตุผลพื้นฐานที่สุดคือค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของวัสดุที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบหลักในตัวเก็บประจุยิ่งยวดยังคงไม่สูงพอในบทความถัดไป เราจะพูดถึงความก้าวหน้าของจีนในการปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานของซุปเปอร์คาปาซิเตอร์

JYH HSU(JEC)) เป็นผู้ผลิต supercapacitor ของจีนที่เชี่ยวชาญในการวิจัยและพัฒนา การผลิต และการขายส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆหากคุณมีคำถามเกี่ยวกับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์หรือต้องการขอความร่วมมือทางธุรกิจ คุณสามารถติดต่อเราได้ตลอดเวลา