浅析超级电容器在新能源汽车中的应用

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1、浅析超级电容器在新能源汽车中的应用张鹏（陕西国防工业职业技术学院电子信息学院，陕西西安，710300）：本文针对能源危机问题，从节能环保的角度阐述了超级电容器发展历史、基本原理、性能特点，重点论述了其在新能源汽车领域的应用情况，为储能技术的发展和应用，起到了参考和借鉴作用。关键词：超级电容器；储能；电动汽车Theapplicationofsupercapacitorinthene0cm2pt;mso-layout-grid-align:none"class=MsoNormalalign=center>ZhangPeng(ShaanxiInstituteofTechnology,Xi'a

2、n,Shaanxi710300)Abstract：Thispaperaimingattheproblemofenergycrisis,fromtheangleofenvironmentalprotectionandenergysavingdescribesthesupercapacitorisadevelopmenthistory,basicprinciple,performanceandcharacteristics,focusesontheitsapplicationinthefieldofneentandapplication,hasplayedareferencerole.Ke

3、y;mso-layout-grid-align:none"class=MsoNormal>0引言随着能源危机的日益显现，人们越来越重视能源的开发和利用，而作为能源存储这一关键环节，一直为人们所关注。时代的高速发展推动了存储介质的研究步伐，传统基于化学反应的电池，如锂离子、铅酸、镍氢、镍氢、磷酸铁锂等，已经在很多领域中广泛使用。这些电池容量大、没有记忆效应等，但其充、放电电流小，寿命短，充电电路复杂。对于很多对可靠性、工作寿命以及比功率要求较高的场合，这类电池就略显不足，因此，研究高性能储能器件势在必行。而超级电容器作为一种新型储能装置迅速得到发展和应用，尤其在新能源汽车领域，更是发挥了

4、其独有的优势。1超级电容器的简介1.1结构超级电容器，又叫电化学电容器，内部采用双电层结构，通过电极和电解液之间的界面或电极表面或内部的可逆的氧化还原反应存储电荷，因此，其性能优劣主要与电极材料和电解质有关。结构如图1所示，超级电容器内部采用双电层结构和活性炭多孔化电极，由于电容量取决于电极间距离和电极的表面积，因此，在实际工艺中，主要通过减小电极间距，而增大电极表面积的方法，提高超级电容器的容量，容量可达几百法拉到几千法拉。图1超级电容器结构1.2特点与传统电容器相比，超级电容器的比能量和比功率都非常高，甚至远远超出电解电容器。而与化学电池相比，其比能量较小，但其比功率大，可进行大电

5、流的充放电，最新技术可实现200ms充满电，效率极高。其电极等制造材料对环境无污染，循环充电次数达10万次，工作温度范围宽、稳定可靠。由于其特殊的性能特点，一直备受业界关注，尤其在新能源汽车领域更是发挥了其独特的性能优势，具有广阔的发展和应用空间。2超级电容器在新能源汽车领域的应用超级电容器作为新型储能器件，其技术已趋于成熟，在工业生产、航空航天、军事装备、能源、交通等领域得到广泛应用。近年来，由于受到能源危机影响，迫于环境保护的压力，世界范围的新能源开发和利用已经开始。以纯电动和混合动力为代表的新能源汽车越来越受到人们的青睐和认可，市场十分活跃。而作为电动汽车的储能器件——电池，很大

6、程度上决定了其整体的性能和竞争力，从性能特点看，无论是独立使用，还是混合储能，超级电容器作为电动汽车的储能器件，都显示了其独特的优势。2.1作为辅助储能电池近年来，由于汽车技术的发展和节能环保的要求，新能源汽车得到迅速发展，目前已有多种车型投入市场应用。就主流的电动汽车而言，其储能电池主要有铅酸蓄电池、磷酸铁锰锂电池、磷酸铁锂电池、钴酸锂电池和三元聚合物锂电池等。例如，比亚迪E6电动汽车采用的是磷酸铁锂电池，其容量为60kARGIN:0cm0cm0pt;mso-layout-grid-align:none"class=MsoNormal>与之相比，超级电容器虽然能量密度接近普通电池，但

7、其功率密度大，允许大电流充放电，大大提高了充电速度，能在短时间内充满电，一般只需几十秒～几分钟。瞬间输出功率大，可提供相当大的放电电流，为瞬间大负荷的工作提供充足的能源保障。因此，将超级电容器是一种理想的电动汽车储能设备，如再将普通的储能电池和超级电容器组合成混合储能单元，发挥两者的优势，必将大大提升电动汽车的应用优势。132测试工具与解决方案2016.10早在2010年上海世博会期间，用超级电容器作为储能器件的纯电动公交汽车就已应用于世博会的