超级电容器技术及应用.ppt

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1、超级电容器技术及其应用孟海军2014年12月17日主要内容一、超级电容器产业发展背景二、超级电容器特性简介三、新能源交通应用四、新能源及其它应用五、军事应用六、未来展望一、超级电容器产业发展背景2013年全球电动汽车销量共计22.55万辆（纯电动占57.34%），较2012年增长73.95%，其中中国占6.03%。2014年随国家整治污染和产业政策牵引，电动汽车应用推广获得进一步提速；这带动了锂离子电池和超级电容器等动力电源的高速发展。一、超级电容器产业发展背景Maxwell公司LS公司NessCap公司奥威科技Nippon公司…Saft公司一、超级电容器产业发展背景国内超级电

2、容器市场蓬勃发展，保持了高速增长势态；国外知名企业大力拓展国内市场，并占据了重要市场份额；国内企业从技术、产业和应用方面均取得重要成就，特别是锂离子电容器等为代表的能量型超级电容器方面，具有一定的领先优势；国内超级电容器产业已具备了爆发性增长的条件。天津力神南通江海南车新能源北京集星…二、超级电容器特性简介二、超级电容器特性简介EDLCLICLIB正极材料活性炭活性炭LiCoO2/LiMnO4负极材料活性炭石墨/硬炭石墨电解液有机溶剂有机溶剂有机溶剂储电原理离子吸附脱附正极：等同于EDLC负极：Li离子反应Li离子反应温度范围-40~70℃-25~55℃-25~45℃最大工作电

3、压2.3~2.7V3.8~4.2V3.7~4.2V最大放电倍率～1,000C～500C～50C大出力特性◎◎△充放电次数◎（50万次以上）◎（3万次以上）△（1000~2000次）自放电×◎◎安全性◎◎△能量密度△（5~7WH/Kg）○（10~60WH/Kg）◎（~150WH/Kg）二、超级电容器特性简介＋－＋－＋－＋－＋－＋－－＋＋＋－－－－＋＋＋－－－－－－－＋＋＋＋＋－－－－－＋＋＋＋＋活性炭活性炭含锂金属氧化物EDLCLIBe-++++e-e-e-充電放電LIC－－－－－－＋－＋－＋－＋活性炭石墨类石墨类、金属氧化物类二、超级电容器特性简介超级电容器技术关键材料技术石墨

4、烯、碳纳米管等电极材料技术；先进电解液技术…超级电容器器件技术电性能设计技术；电极工艺技术…组件技术热设计技术；电均衡技术…应用技术电动汽车应用设计…二、超级电容器特性简介超级电容器的适用场合短时间高功率输出t<1min适合使用功率型超级电容器1min30min适合使用锂离子电池长寿命高可靠需求风电变桨/UPS后备电源…频繁快速充放电需求能量回收/各类电网调峰…低温工作需求车辆/油机低温启动…三、新能源交通应用123起停式深度混合动力大客车纯电动公交车有机对称型超级电容器有机对称型超级电容器锂离子电容器锂离子电容器三、新能源交通应用起

5、停式电动汽车三、新能源交通应用混合动力大客车混合动力汽车的驱动部分由超级电容电池系统和燃油系统组成。在起步、加速和低速行驶时由超容系统提供动力。在怠速、制动、滑行时可进行能量回收。与传统汽车相比节油率可达到30%左右，减少污染70％。三、新能源交通应用纯电动公交车图示为奥威科技有限公司为上海世博会研制的无“辫子”的超级电容器纯电动汽车，每隔2-3英里就会在指定的充电站---兼具公交车站的功能---进行充电，只需几分钟，位于公交车座位下的超级电容器就充电完成了。超级电容器公交车也可以从刹车系统中获取能量，这类公交车使用的电力比无轨电车平均少40%，能耗仅为燃油车的1/3。三、新能

6、源交通应用电动汽车其它应用三、新能源交通应用车辆低温启动利用超级电容器的优秀低温特性，确保车辆在低温条件下一次顺利启动成功。三、新能源交通应用脱线运行有轨电车图示为南车新能源和奥威科技开发的脱线运行有轨电车，代表了现代有轨电车技术发展的方向。轨道交通应用：三、新能源交通应用轨道交通应用方面：能量回收轨道交通站间距短，列车启动、制动频繁，制动能量相当可观。利用超级电容器优秀的大功率充放电特性，回收制动能量，能够节省了约30％的能量。三、新能源交通应用拓展应用混合动力起重机械/港口机械超级电容混合动力起重机械和港口机械，能够大幅度降低能耗，减少空气和噪音污染。三、新能源交通应用混合

7、动力工程机械超级电容混合动力工程机械，同样能够大幅度降低能耗，减少空气和噪音污染。三、新能源交通应用纯电动叉车和高尔夫车超级电容纯电动叉车和高尔夫车经济性好、使用便捷、工作寿命长、大幅缩减充电设备建设。在可并微电网中的应用四、新能源及其它应用●提供短时供电有助于从并网模式向孤网模式转换时两种模式的平稳过渡。●用作能量缓冲装置可在负荷低落时储存电源的多余电能，在负荷高峰时回馈给微电网以调整功率需求；●改善微电网的电能质量对于瞬时停电、电压骤升、骤降等暂态问题，利用超级电容器可提供快速功率缓冲，