中文字幕一级黄色A级片|免费特级毛片。性欧美日本|偷拍亚洲欧美1级片|成人黄色中文小说网|A级片视频在线观看|老司机网址在线观看|免费一级无码激情黄所|欧美三级片区精品网站999|日韩av超碰日本青青草成人|一区二区亚洲AV婷婷

　　超級電容器，作為電化學(xué)儲能器件的潛力股不斷被提及。為提高超級電容器的儲能性能，研究者對其進(jìn)行了各方面探究，包括理論層面的儲能機(jī)理研究、高儲能電極材料的制備、混合型超級電容器的開發(fā)等。很多人會問，這么多研究都有實際應(yīng)用嗎？下面就主要回答這個問題，超級電容器究竟用在何處。

1.超級電容器的簡介

　　超級電容器分類，按其儲能機(jī)理可分為3種，分別為雙電層電容器(EDLC)、贗電容器和混合型電容器，看圖！而按照電極對稱性有可以分為對稱型和非對稱型兩種。

圖1超級電容器(電化學(xué)電容器)分類

　　為什么超級電容器有其獨特的儲能優(yōu)勢呢？首先，超級電容器利用物理存儲電荷或表面發(fā)生快速、可逆的氧化還原反應(yīng)來實能量存儲，而由于物理存儲電荷不依賴化學(xué)反應(yīng)速率，超級電容器擁有近乎無限的壽命(百萬次充放電循環(huán))。由Ragone圖可知，超級電容器功率密度遠(yuǎn)高于鋰離子電池，可達(dá)15kW/kg。且具有較寬的工作溫度范圍，因此超級電容器在一些要求高功率的領(lǐng)域有著獨特的應(yīng)用優(yōu)勢，倍受青睞。

　　目前，研究超級電容器的國家主要包括中國、日本、韓國、美國、法國、德國等。在技術(shù)水平與制造規(guī)模上，亞洲處于暫時領(lǐng)先的地位。我國雖起步較晚，但隨著重視程度的加深，目前研究方面已取得較為顯著的成果，在一些高需求領(lǐng)域已得到良好的應(yīng)用。超級電容器常見的應(yīng)用領(lǐng)域包括：消費電子、后備電源、可再生能源發(fā)電系統(tǒng)、軌道交通領(lǐng)域、軍事裝備領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域等。應(yīng)用較為廣泛、具有開發(fā)前景的是雙電層電容器和混合型電容器，下文主要介紹與此二者相關(guān)的應(yīng)用。

　　2.1雙電層超級電容器的應(yīng)用

　　目前EDLC的制作、生產(chǎn)工藝最為成熟，發(fā)展前景最為寬廣。國內(nèi)雙電層電容器生產(chǎn)廠家主要包括中國中車、今朝時代、北京集星、上海奧威、北京合眾匯能、錦州凱美、湖南耐普恩、天津力神等。

　　可再生能源領(lǐng)域的應(yīng)用

　　在可再生能源領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括：風(fēng)力發(fā)電變槳控制，提高風(fēng)力發(fā)電穩(wěn)定性、連續(xù)性，光伏發(fā)電的儲能裝置以及與太陽能電池結(jié)合應(yīng)用于路燈、交通指示燈等。EDLC因其長壽命、高功率等特性，能夠適應(yīng)風(fēng)能和太陽能的大電流波動，提高供電的穩(wěn)定性和可靠性。

　　工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

　　主要用于叉車、起重機(jī)、電梯、港口起重機(jī)械、各種后備電源、電網(wǎng)電力存儲等方面。叉車或起重機(jī)啟動時EDLC存儲的能量提其升降瞬時功率損耗。同時儲存在雙電層電容器中的電能可以輔助起重、吊裝，從而減少油的消耗及廢氣排放，并可滿足其它必要的電氣功能。且EDLC能夠?qū)崿F(xiàn)電梯、港口機(jī)械設(shè)備等在上升過程中的瞬間提升啟動能量以及下降過程中的勢能回收。

圖3 EDLC在重型機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用

　　EDLC也可用于動力UPS儲能。EDLC可以在數(shù)分鐘之內(nèi)充滿電，其高功率密度輸出特性使其在某些特殊情況下成為良好的應(yīng)急電源。在重要的數(shù)據(jù)中心、通信中心、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)等對電源可靠性要求較高的領(lǐng)域，均需采用UPS裝置克服供電電網(wǎng)出現(xiàn)的斷電、浪涌、頻率震蕩、電壓突變、電壓波動等故障。EDLC可克服通常用于UPS裝置中的儲能部件(鉛酸蓄電池、飛輪儲能和燃料電池等)在電源出現(xiàn)故障瞬間啟動慢、壽命短、維護(hù)費用高的缺點。

　　EDLC儲能系統(tǒng)可以有效地將負(fù)荷低落時產(chǎn)生的多余電能進(jìn)行儲存，并在負(fù)荷高峰時將電能回饋，以調(diào)整功率需求。將其作為微電網(wǎng)的能量緩沖環(huán)節(jié)，可充分地利用負(fù)荷低谷時機(jī)組的發(fā)電，同時可避免安裝發(fā)電機(jī)組來滿足峰值負(fù)荷，避免浪費。由于EDLC優(yōu)異的性能使得其比蓄電池更適合處理尖峰負(fù)荷，能夠提供有效的備用容量改善電力品質(zhì)，改善系統(tǒng)的可靠度、穩(wěn)定度。

　　軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用

　　EDLC在軌道交通領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包括有軌電車、地鐵制動能量回收裝置、內(nèi)燃機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)動車組啟動以及卡車、重型運(yùn)輸車等車輛在寒冷地區(qū)的低溫啟動等。

圖4 EDLC在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用

　　地鐵列車由于站間距較短，制動頻繁，制動能量相當(dāng)可觀，采用超級電容作為儲能器件作為制動能量回收裝置，替代制動電阻儲存能量，列車啟動的時候再釋放出來，可實現(xiàn)地鐵節(jié)能。由中國中車承擔(dān)的863項目中所研發(fā)的3V/12000F超級電容器已在儲能式有軌電車和地鐵的能量回饋系統(tǒng)中應(yīng)用，使能量在儲存轉(zhuǎn)化與回收方面的效率進(jìn)一步提高。

　　內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)的啟動是由鉛酸蓄電池供電，在柴油機(jī)開始轉(zhuǎn)動的瞬間，蓄電池要大電流深度放電，對蓄電池的使用壽命將產(chǎn)生很大影響。蓄電池的使用溫度在20℃以上、壽命低于500次，尤其在環(huán)境溫度比較低的情況下因其電流釋放能力下降機(jī)車起動會受到影響。相比EDLC使用溫度較寬(40～65℃)、使用壽命超長，可替換鉛酸電池用于內(nèi)燃機(jī)車低溫啟動系統(tǒng)，可在低溫條件下的頻繁啟動，減少了空載待機(jī)時間，實現(xiàn)“熄火待命”使用壽命長達(dá)10年。

　　2.2混合型超級電容器的應(yīng)用

　　現(xiàn)用到的電動汽車的動力源主要包括鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池以及燃料電池等。這類動力源能量密度高、行駛里程長，但是其存在充放電時間長、倍率性能差、工作壽命短等不足。與之相比，EDLC具有功率大、充電速度快、輸出功率大、制動能量回收效率高的有點。電動汽車或混合動力汽車在加速過程中，二者組成的混合動力系統(tǒng)EDLC可以提供瞬時脈沖功率，極大地減少汽油等燃料的消耗，并且提高電池使用壽命。

　　混合超級電容器(HSC)在國防、航天航空、汽車工業(yè)、通信、電力、鐵路和消費電子等方面應(yīng)用前景十分廣闊。其具有容量大、能量密度高、循環(huán)壽命長、充放電電流大的特點，主要被用作主電源、備用電源以及儲能系統(tǒng)等。

　　圖5(a)為2006年投入運(yùn)營的超級電容器作為動力源的上海11路超級電容公交車。圖5(b)為以中國中車生產(chǎn)的混合型電容器為主電源的超級電容公交車，公交客車的超快充續(xù)航能力得到提高。圖5(c)所示為湖南耐普恩公司推出的能量型電池電容儲能式路燈，該公司已將混合型超級電容器儲能系統(tǒng)應(yīng)用于光伏照明工程，將白天光照能量儲存用于夜間照明，實現(xiàn)了全天候照明。充分發(fā)揮HSC的長循環(huán)壽命、大儲存能量的優(yōu)點。圖5(d)所示為混合型超級電容器用作地鐵后備電源的實例，功率型電池電容與鉛酸電池能量密度相當(dāng)，但其充電速度快，壽命是鉛酸電池(400次左右)的幾十倍。

圖5幾種混合型超級電容器的應(yīng)用