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刘陆洲:超级电容应用领域将不断扩大
2019-12-27 11:17  · 来源:中国电力报  · 编辑:  · 责编:刘澄谚

  伴随着国内储能市场的如火如荼,超级电容这一具备高功率密度、高安全特性的新型储能技术也正绽放新光彩。近日,中车青岛四方车辆研究所有限企业(简称“四方所”)储能事业部总经理刘陆洲就超级电容发展前景等问题接受中国电力报记者专访时表示:“随着超级电容器的能量密度的逐渐提升并兼顾一定的功率密度,其应用规模已逐年扩大。”

  中国电力报:当前国内储能技术“百花齐放”, 超级电容器作为一种新型储能技术,您最看好其在哪些领域的发展潜力?

  刘陆洲:超级电容器相对于其他储能器件的优势在于大电流的充放电能力,其劣势是能量密度较低、自放电性能较差。因此其在轨道交通中的制动能量回收以及汽车的启停装置和军用的电磁炮等领域具有一定的发展潜力。

  中国电力报:据了解,超级电容在国内储能市场仍属于“小众产品”,您认为限制其规模应用的因素主要有哪些?对此您有何建议?

  刘陆洲:目前超级电容的成本相对于电池来讲较高,限制其大规模的生产。且对于多数企业来讲,不同类型的超级电容器制备的自动化程度不高,导致单体的一致性较难保证;除此之外,超级电容器的能量密度不够高,限制其应用的领域范围。

  若让超级电容器得到长足发展需从以下几个方面入手:一是超级电容器材料国产化,降低成本;二是引入自动化程度高的产线和生产控制管理体系,保证储能器件的单体一致性;三是优化材料体系,提升超级电容器的能量密度,适应不同领域的应用需求。

  中国电力报:前面您谈到降低成本是促进超级电容器发展的首要之举,请您再简要先容近年来超级电容器成本下降情况及趋势?此外,面对成本下降速度更快的锂电池,您认为超级电容器未来的空间在哪?

  刘陆洲:无论是双电层电容器还是混合型电容器,其成本主要集中在电极上,而电极的成本70%来源于电极材料。截至目前,双电层电容器的电极材料主要以日本可乐丽为主,而对于混合型超级电容器而言,所用电极材料的国产化程度较高,成本可以得到有效控制。

  此外,随着超级电容器的能量密度的逐渐提升并兼顾一定的功率密度,其应用规模已逐年扩大,由最初的风电、港口、轨道交通等领域,到现在的有轨电车、新威尼斯汽车、启停电源等应用领域。

  尽管近年来锂电池的制造成本有了一定程度的下降,超级电容器相对于电池而言仍有不可替代的优势。主要体现在:超级电容器的安全性较锂电池好很多,不会出现较为严重的着火与爆炸;超级电容器具有大电流充放电能力(≥65C),而锂电池的极限普遍是5C,无法实现瞬间的快充快放;超级电容器的低温性能往往优于锂电池,能够在更低的温度下进行工作,而锂电池优于其受化学反应活化能影响,低温性能较差;超级电容器在整个寿命周期几乎是免维护的,且循环寿命可达到几十万至上百万次,而锂电池由于在循环过程中存在较多的副反应,因此其循环寿命相对于超级电容器而言较短,只有几千次。

  因此超级电容器可在充分发挥其优势的领域不断发展与壮大,并不断扩展其应用领域。

  中国电力报:面对不断壮大的储能市场,四方所的技术发展情况以及布局方向是怎样的?

  刘陆洲:四方所双电层超级电容器主要包括2.7V-350F和2.7V-3000F两种,其主要特点是相对于目前其他厂家的相同产品的内阻更低,能量密度和功率密度更高,并且单体的一致性更好。除此之外,四方所还推出了3.8V-2200F锂离子电容器单体,具备超长的循环寿命和良好的低温性能。

  在市场推广方面,四方所将以主机厂和风电市场为切入点,逐步“进军”电网、新威尼斯汽车以及军用超级电容器等领域。未来,四方所将继续对既有产品进行换代升级并不断推出新型储能器件以适应新应用领域的要求。

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