Могут ли ультраконденсаторы заменить литиевые батареи?

По сравнению с литиевой батареей ультраконденсатор обладает преимуществами быстрой зарядки и разрядки, высокой эффективности, длительного срока службы и высокой безопасности. Кажется, это противоядие от сегодняшней головоломки с электромобилями.

В то время как индустрия литиевых батарей наслаждается бегом за свои деньги, приближается один из ее потенциальных конкурентов: суперконденсаторы.

Компания IDTechEx, занимающаяся исследованиями рынка, недавно сделала смелое заявление о том, что суперконденсаторы уничтожат рынок литий-ионных батарей. В отчете под названием «Рынок ультраконденсаторов в 2014-2024 годах» IDTechEx сообщила, что к 2024 году мировой рынок ультраконденсаторов будет стоить 6,5 миллиардов долларов, при этом увеличившаяся доля рынка отойдет на рынок аккумуляторов.

Ультраконденсаторы - это новые устройства хранения энергии между обычными конденсаторами и аккумуляторными батареями. Его основной принцип и другие типы конденсаторов с двойным слоем одинаковы, использование пористого электрода с активированным углем и электролита, состоящего из двухслойной структуры, для получения сверхбольшой емкости. Поскольку у него очень большая емкость, внешние характеристики и батарея такие же, так называемая «конденсаторная батарея».

Почему некоторые думают, что он заменит литиевые батареи? В основном из соображений производительности. По сравнению с литиевой батареей ультраконденсатор обладает преимуществами быстрой зарядки и разрядки, высокой эффективности, длительного срока службы и высокой безопасности. Кажется, это противоядие от сегодняшней головоломки с электромобилями.

Первый в мире суперконденсаторный трамвай с 100% низким полом, который был поставлен единственной партией в мае этого года, использует двухслойный суперконденсатор 7500F со сроком службы до 10 лет и частотой заряда и разряда до 1 миллиона. раз. Каждый раз, когда поезд подъезжает к станции, его можно быстро зарядить: максимальное время зарядки составляет 30 секунд, а максимальное время зарядки - 10 секунд.

Безопасность ультраконденсаторов по сравнению с литий-ионными батареями была отмечена в ходе различных инцидентов в последние годы. В прошлом году компании Boeing, Apple, Tesla и другие столкнулись с инцидентами, связанными с безопасностью литиевых батарей. Эксперты также отметили, что литиевая батарея «старые привычки умирают трудно», трудно восполнить недостаток безопасности от технологии. Суперконденсаторы, в которых для хранения электроэнергии используется электростатический заряд, гарантируют их безопасность.

Сегодня ультраконденсаторы в основном играют вспомогательную роль для литиевых батарей из-за их низкой плотности энергии. Но благодаря использованию графена, «универсального материала», ультраконденсаторы оказываются ближе к замене литий-ионных аккумуляторов.

Исследователи продемонстрировали производительность портативного гибкого твердотельного суперконденсатора.

Хотя по этому поводу есть много споров внутри страны и за рубежом, консенсуса достичь не удалось. Но по сравнению с отечественным энтузиазмом по поводу литиевых батарей подход европейских и американских стран более сбалансирован. Германия, например, поставила ультраконденсаторы наравне с литиевыми батареями в своем национальном плане развития электромобилей на 2008 год.

Что касается индустриализации суперконденсаторов, некоторые компании из США, Японии, России, Швейцарии, Южной Кореи и Франции занимают лидирующие позиции благодаря многолетним исследованиям, разработкам и накоплению технологий. Такие компании, как Maxwell из США, Nec из Японии, panasonic, Tokin и Econd из России, в настоящее время составляют большую часть мирового рынка.

По словам Александра Поттера, аналитика PiperJaffray, Максвелл был первым, кто попробовал китайский пирог, а yutong теперь является его крупнейшим клиентом, а количество заказов растет.

В последние годы ряд китайских компаний также начали активно участвовать в этой отрасли, поскольку они с оптимизмом смотрят на широкие перспективы применения в этой области. Однако из-за высоких технических барьеров до 2012 года более 50 производителей занимались исследованиями и разработкой суперконденсаторов большой емкости в Китае, но только более 10 производителей были способны к массовому производству и практическому применению.

Однако, учитывая, что ультраконденсаторы могут использоваться в новом производстве энергии, интеллектуальных сетях, транспортных средствах на новой энергии, энергоэффективных зданиях, промышленном энергосбережении и сокращении выбросов, их использование будет определять их стратегическую ценность независимо от того, заменят ли они литиевые батареи через десять лет.

Страница содержит содержимое машинного перевода.