超容与电池结合成电动车主流应用

七月初，市场调研公司IDTechEx在题为《2014-2024年的超级电容市场》的报告中大胆预测表示，十年内超级电容市场可摧毁锂电池市场，言论一出，引发业界一片议论。我们不禁困惑超级电容和锂电真的是水火不容吗？日前，在Maxwell的新产品媒体见面会上，首席技术执行官MikeEverett表示，有一个关键的问题被混淆了，就是实际上超级电容器与电池是很好的互补器件，它们之间不存在竞争关系。

超容是功率设备电池是能量设备

据MikeEverett介绍，电池的使用寿命为2-6年，周期寿命约为3000次，而超级电容器的使用寿命为8—15年，其周期寿命超过1，000，000次，与电池相比较，超级电容器使用寿命更长，不需要任何维护，具有非常可靠的性能表现。在温度方面，电池的低温性能在零下20摄氏度，而超级电容器的低温性能可以达到零下40摄氏度左右，能够在各种温度的变化下迅速释放能量。两者最大的不同是，电池的能量密度较高而功率密度较低，反观超级电容，其功率密度较高而能量密度较低。MikeEverett表示，电池属于能量设备，而超级电容器属于一种功率设备。但是很多设备既需要功率的快速响应，也需要能量的持续供应，所以在设备对能源要求较高，而电池又不能满足需求的情况下，就可以将超级电容器和电池系统进行整合运用。

超容与电池结合成电动车主流应用

任何需要能源应用的设备，都不仅仅需要持续能源，同样需要在峰谷期仍然稳定的能源，这就是超级电容器与电池共同使用的重要前景。拿电动汽车行业来说，如果电动汽车只有电池作为其动力的话，电池有一些自身瓶颈会阻碍电动汽车的普及利用，一是电池的周期寿命较短，汽车需要频繁的充放电，同时，在电动汽车一起一停的过程中，对电池本身有很大的伤害，尤其是电动公交车每天的启停数很大。而如果电动汽车只是用超级电容器的话，超容的问题就在于无法为设备提供较长时间的动力，超容更适合运用到启停过程中，进行快充快放，承担峰值功率。超级电容器与电池的互补就恰好解决了续航里程和启停的问题，因此超容与电池结合使用会在电动汽车领域逐步变成一种主流应用。

超容与电池结合利用的工作原理表现在，电池为设备提供持续的电流能量供应，而超级电容器利用其快充快放的性能来削峰填谷，减少峰谷对电池的冲击，以延长电池的使用寿命，提高电池的稳定性和安全性。两者各自发挥自己的特性，以更小的总成本达到最佳效果。

超容应用于美货车市场可达十亿美元

据Mike介绍，由Maxwell公司超级电容器组成的“引擎启动模块”（ENGINESTARTMODULE）已广泛应用于北美地区的货车上。美国的货车市场非常发达，但是货车在美国有一个启动问题，表现在两个方面。一是货车从东海岸到西海岸需要三天的时间，晚上停车后，车上各种器件都需要用电，都要耗费车载电源，会导致第二天启程时，车没有电启动了；另一方面就是在天气很冷时，电池的电流变小，车辆无法正常启动。而当把超级电容启动模块装进系统时，启动时就不会遇到能源耗竭和低温罢工的尴尬，同时在启停过程中，超级电容器还可以减少峰谷电流对电池本身的冲击，延长电池寿命。这项应用在美国的市场份额已经达到十亿美元。MikeEverett表示，虽然，因为市场需求不同，这种货车应用未必会在中国拥有很大市场，但是对其他相关运输车辆应用有很大的借鉴意义，比如冷启动，用这种方式延长电池寿命，超级电容器是一个最好的选择。

超容与电池结合助力中国城镇化进程

目前，为了减少污染排放，节约能源，国家从政府层面对新能源汽车、新能源客车以及轨道交通给予支持。MikeEverett介绍到，Maxwell公司的超容系统可以和电池系统共同应用到混合动力公交车当中，可以使电池系统来更加专注在持续供能方面。同时超容系统的优势可以体现在峰值负荷的分担上，中国目前使用超容系统的混合动力公交汽车已经有一万辆了。

中国的城市化进程正在进行，从前的有轨电车都需要一个“大辫子，”而这在很多时候是与现代城市及道路规划相冲突，是必将淘汰的。所以这就要求电驱动车在停下时，马上充电，充完就走，到下一站时再停下来充，而能满足这种快充快放的能源器件就是超容。另外城镇化的过程就意味着有大城市，中型城市，小型城市，所以对客车交通和交通工具的需求是多层面的。未来，大城市可能会有很多电动汽车，中小城市会有很多插电式，可能再小一级的乡村里还会需要混动。这就需要进一步研究超级电容器与电池结合技术，使它们能够结合得更好，应用的更加广泛，在交通运输领域加速推进中国城镇化进程！