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非“锂”莫属?新能源汽车动力源猜想

2014-06-25 10:49
野明月
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  此外,超级电容也是可选择的方向,超级电容在混合动力汽车上应用最具吸引力的特点是它具有高的比功率可达2~4kw/kg和高的循环效率可达92~98%,包括峰值功率工况在内,这对车辆加速制动功率回收和避免系统过电压状态具有重要意义。另外,由于超级电容采用物理方式存储电子而没有可转变的化学反应,具有优越的工作循环承受能力和寿命但超级电容应用的一个最主要的缺陷是比较低的比能量,目前大约在7~10wh/kg。因为超级电容的电压直接随充电状态而变化,其容量的大部分可能不能使用,因此,超级电容只适合于对比能量需求低的轻度混合动力汽车。

  正如笔者谈到的,关键不是谁贵谁好,而是如何做到平衡。

  第二、复合电源能否替代锂离子电池

  除了上述的单个技术之外,还应该关注几者之间的创新集成,由于蓄电池和超级电容都无法同时满足整车功率和能量的需求,将二者优势结合,组成复合电源,以充分发挥蓄电池和超级电容各自在比能量和比功率方面的优势,复合电源的结构形式包括蓄电池、超级电容以及控制超级电容充放电的功率转换器DC/DC。

  通过复合电源的组合,蓄电池仅需提供整车运行期间电系统的平均功率,超级电容负责弥补平均功率以外的波动功率需求。通过超级电容“削峰填谷”的作用,达到缓冲蓄电池工作负荷、提高电池工作效率、延长电池使用寿命的目的。可以充分发挥蓄电池和超级电容在能量和功率方面的应用优势,使二者有机结合、扬长避短,最大限度地回收整车制动能量,进一步挖掘HEV节能、减排的潜力。

  通过复合电源的研制,电池厂商可以把更多的精力用于延长电池寿命、降低电池成本上,有利于进一步改善电池性能,降低电池成本。由于超级电容“削峰填谷”的作用,电池负荷得到减缓,充放电电流得到减缓,对电池状态的监控也变得较为容易,可以为准确估算电池SOC 提供一种新的解决方案。由于超级电容具有较强的高低温工作性能,其受环境温度的影响幅度较小,可以利用此特性来调整控制策略,增加超级电容的充放电比例,从而保证整车在低温环境下的性能需求。

  所以,这个层面来讲,也不失一种良好的途径。

  第三、技术革新能否取代锂离子电池?

  当然,熟悉笔者文章的朋友可能知道,笔者此前谈到在线充电技术,如果能够实现远距离无线充电,对于能量存储装置的要求会更低,这个时候甚至可能将电池的容量和成本降低到极限,这些也是我们从事新能源汽车研发的最终目标。

  所以,在能量存储方面,不要过于悲观,我们还有很多路子可以走。

 

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