??? 2011年,隨著對節(jié)電及低燃耗等節(jié)能化關(guān)注度的提高,可快速充放電的蓄電裝置——電容器的采用得以擴展開來。例如,在剛剛閉幕的“第42屆東京車展2011”上,馬自達就展示了配備采用電容器的減速能量再生系統(tǒng)“i-ELOOP”的概念車“雄”(TAKERI)
??? i-ELOOP由電雙電層電容器(EDLC)、發(fā)電機和DC-DC轉(zhuǎn)換器阻成,可在減速時將發(fā)電機所發(fā)電力存儲在電容器中,提供給電裝品或為電池充電。
??? i-ELOOP的EDLC作為日本Chemi-Con公司的“DLCAP”系列新產(chǎn)品,是懷著在汽車上配備的念頭開發(fā)的。為直徑40mm、高150mm的圓筒形,特點是內(nèi)部電阻減至原產(chǎn)品的1/3,耐熱性也高。隨著馬自達的全面采用,Chemi-Con將從2012年開始量產(chǎn)這一新產(chǎn)品。今后準備將其作為主力產(chǎn)品擴大EDLC業(yè)務(wù)。此外,作為在汽車上配備的用途,德國大陸公司還開發(fā)了嵌入EDLC的怠速停止機構(gòu)。
??? 迄今為止,EDLC由于價格高等原因,一般多用于港口起重機和不間斷電源(UPS)等產(chǎn)業(yè)用途。但如果能推進在汽車上的配備,還有望通過量產(chǎn)效果降低價格,從而向其他領(lǐng)域普及。
??? 大容量電容器也將普及
??? 緊隨將全面采用的EDLC之后,是容量比EDLC還要大的鋰(Li)離子電容器(LIC)。LIC雖然容量比EDLC大,但其由于面世時間短,價格也比較高等原因,尚未達到全面采用的地步。但2011年,JM Energy公司在LIC生產(chǎn)工廠已開始試生產(chǎn),還有FDK與旭化成設(shè)立的LIC業(yè)務(wù)合資公司旭化成FDK能源設(shè)備(Asahi Kasei FDK Energy Device:AFEC,總部靜岡縣湖西市)也計劃2012年確立規(guī)模達到目前2.5倍的2萬5000個/年的生產(chǎn)體制等,LIC也進入了量產(chǎn)階段。在車展上展示LIC的新神戶電機就該技術(shù)自信地表示:“其性能滿足了汽車廠商的要求”。
??? LIC因價格仍很高以及采用的實例少,目前似尚難以配備于汽車。但其作為光伏發(fā)電及風力等的蓄電裝置,有望與鋰離子充電電池等的組合使用?,F(xiàn)已實施過驗證試驗等,首先將面向有變動的可再生能源普及推廣。
??? 開發(fā)在進展的新的大容量電容器
??? 在LIC進入量產(chǎn)階段的同時,新的大容量電容器的開發(fā)也取得了進展。例如,大發(fā)工業(yè)在車展上公開了大容量電容器“百萬存儲電容器”。據(jù)介紹,該電容器以LIC為基礎(chǔ),通過將正極電壓升至近5V而提高了能量密度。雖未公布容量及材料等詳細情況,但“能量密度是普通雙電層電容器的10倍”(大發(fā)工業(yè))。目前,日本Chemi-Con公司正與東京農(nóng)工大學研究生院教授直井勝彥共同開發(fā)“納米混合電容器”。
??? 日本Eamex公司(總部:大阪府吹田市)采用導電性高分子膜,開發(fā)出了具有能在數(shù)分鐘內(nèi)充放電的7000W/kg的輸出密度和80~100Wh/kg能量密度的蓄電器件。
??? 被Eamex稱之為“電容器電池”的蓄電器件,其最大特點是正極采用了聚吡咯(Polypyrrole)、聚噻吩(Polythiophene)及聚苯胺(Polyaniline)等導電性高分子膜。負極采用混合有鋰離子(預注入)的碳類材料,將正負電極與電解液一同封裝。即將鋰離子電容器(LIC)的正極換成了導電性高分子。電解液與現(xiàn)有EDLC相同,也是含有四氟化硼離子(BF4-)的有機溶劑。其輸出密度高于雙電層電容器(EDLC),能量密度“與電動汽車(EV)使用的鋰離子充電電池(LIB)相當”(該公司代表董事瀨和信吾)。如果實用化,有望實現(xiàn)可快速充放電的電池。充放電循環(huán)特性也出色,在該公司的評測中,反復充放電一萬次以上后的性能劣化較小,因而壽命較長。
??? i-ELOOP由電雙電層電容器(EDLC)、發(fā)電機和DC-DC轉(zhuǎn)換器阻成,可在減速時將發(fā)電機所發(fā)電力存儲在電容器中,提供給電裝品或為電池充電。
??? i-ELOOP的EDLC作為日本Chemi-Con公司的“DLCAP”系列新產(chǎn)品,是懷著在汽車上配備的念頭開發(fā)的。為直徑40mm、高150mm的圓筒形,特點是內(nèi)部電阻減至原產(chǎn)品的1/3,耐熱性也高。隨著馬自達的全面采用,Chemi-Con將從2012年開始量產(chǎn)這一新產(chǎn)品。今后準備將其作為主力產(chǎn)品擴大EDLC業(yè)務(wù)。此外,作為在汽車上配備的用途,德國大陸公司還開發(fā)了嵌入EDLC的怠速停止機構(gòu)。
??? 迄今為止,EDLC由于價格高等原因,一般多用于港口起重機和不間斷電源(UPS)等產(chǎn)業(yè)用途。但如果能推進在汽車上的配備,還有望通過量產(chǎn)效果降低價格,從而向其他領(lǐng)域普及。
??? 大容量電容器也將普及
??? 緊隨將全面采用的EDLC之后,是容量比EDLC還要大的鋰(Li)離子電容器(LIC)。LIC雖然容量比EDLC大,但其由于面世時間短,價格也比較高等原因,尚未達到全面采用的地步。但2011年,JM Energy公司在LIC生產(chǎn)工廠已開始試生產(chǎn),還有FDK與旭化成設(shè)立的LIC業(yè)務(wù)合資公司旭化成FDK能源設(shè)備(Asahi Kasei FDK Energy Device:AFEC,總部靜岡縣湖西市)也計劃2012年確立規(guī)模達到目前2.5倍的2萬5000個/年的生產(chǎn)體制等,LIC也進入了量產(chǎn)階段。在車展上展示LIC的新神戶電機就該技術(shù)自信地表示:“其性能滿足了汽車廠商的要求”。
??? LIC因價格仍很高以及采用的實例少,目前似尚難以配備于汽車。但其作為光伏發(fā)電及風力等的蓄電裝置,有望與鋰離子充電電池等的組合使用?,F(xiàn)已實施過驗證試驗等,首先將面向有變動的可再生能源普及推廣。
??? 開發(fā)在進展的新的大容量電容器
??? 在LIC進入量產(chǎn)階段的同時,新的大容量電容器的開發(fā)也取得了進展。例如,大發(fā)工業(yè)在車展上公開了大容量電容器“百萬存儲電容器”。據(jù)介紹,該電容器以LIC為基礎(chǔ),通過將正極電壓升至近5V而提高了能量密度。雖未公布容量及材料等詳細情況,但“能量密度是普通雙電層電容器的10倍”(大發(fā)工業(yè))。目前,日本Chemi-Con公司正與東京農(nóng)工大學研究生院教授直井勝彥共同開發(fā)“納米混合電容器”。
??? 日本Eamex公司(總部:大阪府吹田市)采用導電性高分子膜,開發(fā)出了具有能在數(shù)分鐘內(nèi)充放電的7000W/kg的輸出密度和80~100Wh/kg能量密度的蓄電器件。
??? 被Eamex稱之為“電容器電池”的蓄電器件,其最大特點是正極采用了聚吡咯(Polypyrrole)、聚噻吩(Polythiophene)及聚苯胺(Polyaniline)等導電性高分子膜。負極采用混合有鋰離子(預注入)的碳類材料,將正負電極與電解液一同封裝。即將鋰離子電容器(LIC)的正極換成了導電性高分子。電解液與現(xiàn)有EDLC相同,也是含有四氟化硼離子(BF4-)的有機溶劑。其輸出密度高于雙電層電容器(EDLC),能量密度“與電動汽車(EV)使用的鋰離子充電電池(LIB)相當”(該公司代表董事瀨和信吾)。如果實用化,有望實現(xiàn)可快速充放電的電池。充放電循環(huán)特性也出色,在該公司的評測中,反復充放電一萬次以上后的性能劣化較小,因而壽命較長。