當國家主席習近平走入上汽集團,給出“發展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路”的方向時,國內一股關于新能源汽車技術變革的浪潮又再次刮起。
近年來,新能源汽車在國內汽車市場的快速興起和技術上取得的取巨大進步,讓諸多產業內人士看到了廣闊前景。
但在突破與變革之中,我們可以看到新能源汽車的發展仍然面臨許多技術壁壘。關于傳統電池能源制約電動汽車的性能水平已成為業內討論的焦點。
國內超級電容炭領域專家陳再華在接受記者采訪時表示:“超級電容器逐漸取代傳統電池成為電動車動力源是勢在必行的。其中超級電容電極核心材料超級電容活性炭在未來的進步將具有里程碑的意義。”
新能源車面臨技術壁壘
以特斯拉為代表的新能源汽車公司帶來的技術進步,再次刺激了行業內的高速發展。但傳統電池能源的性能特性使得新能源車仍舊存在很多缺點。
不管是從民用角度設計的比亞迪電動車,還是定位于超跑的特斯拉電動車,都難以避免的出現了碰撞自燃現象。即便特斯拉類高檔轎車安裝有預警系統,能夠幫助駕駛員在車輛碰撞后及時逃離現場,但財產損失仍不是每一個購車者都能夠接受的。
汽車行業專家張強在接受記者采訪時說:“傳統電動車多以重量更輕的鋰電池作為能量儲備,但鋰電池的物理屬性使其在劇烈碰撞后很容易產生自燃現象,這一點是難以規避的。而且,鋰電池對工作溫度的要求較高,低溫情況的表現很差,幾乎到了不可用的程度。充放電功率低也使得傳統電動車的充電時間一般情況下都在5~10小時,便利性上表現不佳。”
記者在相關電動車制造商處了解到,當前的電動車電池使用壽命基本在6~8年,而且隨著電池的充放電次數的增加電池的性能表現還會下降。
超級電容炭有望變革電動車
“超級電容器的出現有望改變這一情況”,日本千葉大學科學技術學院的自然科學研究博士、富來森中竹科技的技術總監陳再華在接受記者采訪時樂觀的說道。
陳再華認為:“超級電容器相比電池有著很多優勢,首先充放電次數超級電容器在50萬次左右。大功率充放電能有效降低充電時間。而且超級電容器的物理存電屬性決定了他幾乎沒有自燃的可能,對工作溫度的限制也并不嚴格。唯一的缺點是存電能力較低。”
在汽車工業中,智能啟停控制系統的應用為超級電容器提供了廣闊的舞臺,充分體現出超級電容器性能上的優越性,其中在新能源動力汽車上的表現尤為突出。當汽車在減速或下坡時,超級電容器將制動過程中產生的熱能轉換成電能儲存。當汽車再次前進時,電容器則將剛剛儲存起來的電能瞬間輸出電機,推動汽車起步運轉。超級電容器與傳統電池相輔相成,其大功率充放電的屬性體現出明顯的優勢。
在超級電容器研究的熱點中主要集中在四方面:碳電極材料、金屬氧化物及其水合物電極材料、導電聚合物電極材料,以及混合超級電容器。超級電容活性炭作為超級電容器電極的核心材料,具有比表面積大、細孔分布均勻、灰分率低、內阻低、導電性好的特點。并在在電動車輛、電動工具、鐵路系統、電力系統等領域得到了廣泛應用。
陳再華提到,當前國內一些資本雄厚、較為成熟的企業所生產的碳電極材料的超級電容價格已經相比國際水平有了一定的優勢。隨著納米技術的引入,超級電容器的儲電能力也將急速增加。未來幾年間超級電容炭將給當前的電動新能源車帶來變革。

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