石墨烯電池將改變電動汽車的未來?聽起來很神是吧?事實上這一切還只是傳說。就連現實中被寄予厚望的超級電容器還困難重重呢。
什么是超級電容器?
超級電容器是一種功率型的儲能器件，通過電極材料與電解液界面形成雙電層，或電極表面快速的氧化還原反應來儲存電能。與人們熟知的普通電容器相比，在相同重量的情況下，它的電能儲存量和放電時間要大出成百上千倍，而功率只有普通電容器的約1/10。
超級電容器可以分為三類，準(贗)電容器、混合型超級電容器和雙電層電容器。雙電層電容器，正、負極均使用超高比表面活性炭，俗稱電容炭。準電容器，以金屬氧化物、導電聚合物為電極材料。其中，雙電層電容器中碳碳正、負極的有機介質電容器在目前電動汽車中最為常用。其中C/C無機體系和C/C有機體系，由于其電壓在2.7V，比能量3~6Wh/kg，比功率3~12kW/kg，循環壽命達到106次，是目前電動汽車應用的首選。
超級電容器有什么優缺點?
其主要具備使用壽命長、充電時間短、可顯示存電量、材料無限、低溫性能良好等優點。因此，被人們在新能源汽車的應用中賦予了較大期待。
與鋰離子電池相比，其儲能的過程并不發生化學反應，所以能夠快充快放，功率高出電池十倍;低溫性能良好;循環使用壽命長達百萬次，是鋰離子電池的幾百倍。雖然價格通常要比同等蓄電量的鋰離子電池高出約10倍，但長循環壽命足以彌補價格高的問題。
但同時，超級電容器也存在重量和體積的比能量低、價格貴的缺點。目前的超級電容器充電一次只夠電動汽車行駛幾公里，每千瓦時的蓄能產品價格卻是電池的近10倍。這兩大問題是超級電容器在電動汽車應用上難以大量推廣、單獨使用的瓶頸。
超級電容器怎么用在新能源汽車中?
目前，超級電容器已經作為儲能部件應用在混合動力公交車、增程式 電動公交車、燃料電池汽車、城市軌道交通、純電動汽車上。主要與其他能量部件(發動機、蓄電池、燃料電池)并聯工作，提供車輛啟動需求的高功率，承受制動 能量回饋和大電流快速充電的高功率沖擊。在城市公交中也可單獨使用。
超級電容器的使用效果顯著。與傳統燃油汽車組成混合電動車時，超級電容器的使用通過回收剎車能量就可有10%至20%的節油率。但是，超級電容主要發揮的還是配角作用，如果與內燃機并聯，可減小其設計功率，減輕重量，節省油料，降低污染;如果與燃料電池并聯，則可使其適應加減速的需求;如果與各種蓄電池并聯，則可延長電池壽命，回收車輛減速時的動能，節省能源。然而，在短期內，超級電容器有其局限性，除電動公交外，它還不能作為普遍、獨立的車用儲能電源。
超級電容器技術突破難在哪里?
不斷提高性能，是超級電容器的立命之本，其中的核心技術主要包括 以下三個方面。首先，如何獲得高性能、低成本炭材料將成為技術攻關的關鍵。我們總結雙電層電容器對多孔電容炭材料性能要求時，有“六高”，即高比表面、高 中孔率、高電導率、高堆積比重、高純度、高性價比。這些指標間彼此相互矛盾、極難兼顧，必須精心調節優化。在超級電容器的成本中，作為精細化工產品的超高比表面活性炭占了很大部分。
