1.超级电容的前景分析
先驱EEStor公司勇于挑战却惨遭败北 尽管超级电容器已发展多年,但实际生产厂家的数量却少得可怜。
一部分厂商面对超级电容器技术上发育不完全的现状,不敢轻易投资,采取观望策略,期待市场能出现一个涉足此领域并获得成功的例子。另外一部分厂商则坚信,只要超级电容器的生产成本实现大幅下降,仅以当前它的快速充放电特性,就可实现快速普及。
美国超级电容器生产商EEStor就属于后者。上世纪90年代,美国超级电容器生产商EEStor为改变超级电容器的市场现状,曾用好几年的时间将大量财力物力投向如何提高超级电容能量密度的研发上,期望能通过自身技术让超级电容器在生产和应用方面上升到一个新的台阶。
当时EEStor争取到了巨额的研发资金,还与电动汽车电机提供商ZENN公司达成了战略合作。然而,多名参与此项研究的科学家最后得出了令人遗憾的结论:我们很想打破超级电容器的市场僵局,但现有技术无法实现这一目标。
世界超级电容器先驱之一——EEStor,在领域内建立的里程碑式研发项目最终以失败告终。 尽管超级电容器的制作成本每年都在以低于10%的比例减少,但这项技术依然不能在运输行业和自然能源采集方面扩大生产规模。
相比电池领域,超级电容器的技术过于落后,想要缩小两者在研发方面的差距,首要任务应解决如下问题: 增加超级电容器生产厂商数量,通过市场竞争的手段刺激相关技术的研发; 扩大高比功率超级电容器的生产规模,实现突破百万件的年生产量; 将超级电容器当前的制造成本降低50%; 拟定一个超级电容器可持续发展战略,主要针对更高效电极材料的探索。 要达到上述目标需要厂商对超级电容器市场有一个逐年上升的投资力度,主要用于在设备的研发和生产两方面。
与此同时,政府扩大资金和技术支持也将起到至关重要的作用。超级电容器的主要研究国为中、日、韩、法、德、加、美。
从制造规模和技术水平来看,亚洲暂时领先。 尴尬现状 超级电容器的研发工作一直笼罩在电池(主要为镍氢电池、锂电池)的阴影之下。
镍氢电池和锂电池的开发因为可以获得来自政府和大投资商的巨额资金支持,技术交流获得极大推动,也更容易聚焦全世界的目光。相比之下,超级电容器却很难得到雄厚的资金支持,技术的进步和发展也就受到很大程度地制约。
另外,超级电容器成本高、能量密度低的现状也与锂电池形成鲜明对比,这使它在很多领域备受冷落,在实际应用上却总被电池取代。然而,超级电容器在技术上一旦取得突破,将可对新能源产业的发展产生极大的推动力。
中国国内的发展状况2010年上海世博会中稳定运营的36辆超级电容客车吸引了众多观光者的眼球。中国国内从事大容量超级电容器研发的厂家共有50多家,然而,能够批量生产并达到实用化水平的厂家不到20家。
国内厂商大多生产液体双电层电容器,重要企业有锦州凯美能源(原锦州富辰、锦州锦容)、北京集星电子、上海奥威等十多家。锦州凯美能源是国内最大的超级电容器专业生产厂,主要生产纽扣型和卷绕型超级电容器。
北京集星可生产卷绕型和大型电容器,而上海奥威产品多集中在车用超级电容器上。从各厂商的产品来看,核心企业间的竞争并不直接,因为没有完全重复的,竞争也只是局限于一个领域范围内的。
上海奥威、凯美、集星电子等几家企业仍将占据国内市场绝大的份额,细分市场上各企业的竞争优势将更加明显。总得来说,市场竞争不会太激烈。
基于中国消费电子近些年来的惊人增长表现,预计几年内中国纽扣型超级电容器有望保持30%以上的平均增长率,卷绕型和大型超级电容器则有可能保持50%以上的平均增长率。2013年我国超级电容器的整体产业规模有望达到79亿元。
电池与超级电容器各有利弊,为了集两者的优点于一身,工程师们试图发明两者的混合体--“超级电池”(battery-ultracapacitor)。工程师们的首要任务是要攻克高能量密度这一关口,因为一旦解决了这一难题,超级电池就可替代高成本、大功率超级电容器在运输行业和自然能源采集方面的应用。
美国加州大学洛杉矶分校的研究人员2013年3月宣布发明了一种以石墨烯为基础的微型超级电容器,这种电容器用仅有一个原子厚度的碳层制成,其充电和放电的速度比标准电池快百倍甚至千倍。制造这种超级电容器并不需要高精尖的设备器械,一台普通的DVD刻录机就可以完成整个生产过程。
研究小组就表示,使用这种技术 ,他们利用廉价材料在一个光盘上制造100多个微型超级电池,只花费了不到半个小时的时间。澳科学家发明“超级电容”新材料2013年7月1日澳大利亚国立大学发布消息说,该校科学家发明了一种能储存更多电能、损耗更小的绝缘材料,可用于制造“超级电容”,在可再生能源、电动汽车、国防及航空航天等领域具有很高应用价值。
2.我们要写一篇关于电容的论文,目录可以怎么样写?
你看下,这个可以不。
目录
一般说来,篇幅较长的毕业论文,都没有分标题。设置分标题的论文,因其内容的层次较多,整个理论体系较庞大、复杂,故通常设目录。
设置目录的目的主要是:
1.使读者能够在阅读该论文之前对全文的内容、结构有一个大致的了解,以便读者决定是读还是不读,是精读还是略读等。
2.为读者选读论文中的某个分论点时提供方便。长篇论文,除中心论点外,还有许多分论点。当读者需要进一步了解某个分论点时,就可以依靠目录而节省时间。
目录一般放置在论文正文的前面,因而是论文的导读图。要使目录真正起到导读图的作用,必须注意:
1.准确。目录必须与全文的纲目相一致。也就是说,本文的标题、分标题与目录存在着一一对应的关系。
2.清楚无误。目录应逐一标注该行目录在正文中的页码。标注页码必须清楚无误。
3.完整。目录既然是论文的导读图,因而必然要求具有完整性。也就是要求文章的各项内容,都应在目录中反映出来,不得遗漏。
目录有两种基本类型:
1.用文字表示的目录。
2.用数码表示的目录。这种目录较少见。但长篇大论,便于读者阅读,也有采用这种方式的。
目录页由论文的章节、附录等的序号、标题和页码组成(不包括原创性声明),另页编排在摘要的后面。用英文撰写的论文的章(一级标题)的序号应用英文数字或者罗马数字,如Chapter Three或者Chapter III。如果正文中二级标题(节)及二级以下标题用阿拉伯数字编排序号,如3.1、3.2.2等,则目录页应列出这些标题、序号、页码。
章节的标题均必须与正文中的标题相一致。目次间的行距为1.5行,但同一目次换行时应为单倍行距。每一章序号和标题的字体用Arial黑体12 pt,其余的序号和标题用Times New Roman 12 pt。章节必须逐级缩进,页码必须右对齐。
为了保证目次页与正文中的章、节、附录等的序号、标题和页码完全一致,目次页应该用Microsoft Word选项单中“插入\引用\索引和目录\目录”的命令设置格式,而不宜用手工打出。
注意:
1. 目次页应该用Microsoft Word选项单中“插入\引用\索引和目录\目录”
的命令设置格式,而不宜用手工打出。
2. 大小写要求
一级标题全部大写
二级标题首字母大写(除冠词、介词,有5个字母以上的介词首字母也需大写)
三级标题起首第一个单词的首字母大写
3.标题词性要求
目录中章节标题英语的词性必须一致,一般全部用名词
3.超级电容器的前景分析
从结构上看,超级电容器主要由电极、电解质、隔膜、端板、引线和封装材料组成,其中电极、电解质和隔膜的组成和质量对超级电容器的性能起着决定性的影响,采用何种电极板和电解质材料将基本决定最终产品的类型与特性。
2007年1月16日,美国得克萨斯州一家研制电动汽车储能装置,名为EEStor的公司打破沉默,对外宣告了他们“里程碑”式的成果:他们的自动生产线已经由独立的第三方分析验收,其产品的关键物质钡钛酸盐粉末已经完成了最初的纯化,纯度达到了99.9994%。
这一技术一旦进入成熟的工业生产,他们所研制的新型超级电容器动力系统将替代包括从电动汽车到笔记本电脑的一切电化学电池。按照2006年4月发表的专利,EEStor这种能量存储装置是用陶瓷粉末涂在铝氧化物和玻璃的表面。从技术上说,它并不是电池,而是一种超级电容器,它在5分钟内充的电能可以让一个电动车走500英里,电费只有9美元。而烧汽油的内燃机车走相同里程则要花费60美元。
与传统的电化学电池相比,超级电容器有很多好处。它可以无限制地接受无数次放电和充电,,超级电容器没有“记忆”。但是,一般的超级电容器也有其弱点,就是能量存储率有限,市场上的高端超级电容器每0.4536千克的存储能量只有锂电池的1/25。
而EEStor开发的超级电容器,由于钡钛酸盐有足够的纯度,存储能量的能力大大提高。EEStor公司负责人声称,该超级电容器每公斤所存储的能量可达0.28千瓦时,相比之下,每公斤锂电池是0.12千瓦时,铅酸电池只有0.032千瓦时,这就让超级电容器有了可用在从电动车、起搏器到现代化武器等多种领域的可能。好的铅酸电池能充电500~700次,而根据EEStor的声明,新的超级电容器可反复充电100万次以上,也不会出现材料降解问题。而且,由于它不是化学电池,而是一种固体状态的能量储存系统,不会出现锂电池那种过热甚至爆炸的危险,没有安全隐患。
这一发明的意义相当重大,该突破不仅从根本上改变了电动车在交通运输中的位置,也将改进诸如风能、太阳能等间歇性能源的利用性能,增进了电网的效率和稳定性,满足人们能源安全的需求,减少对石油的依赖。显然,该突破也对下一代锂电池的研制者造成威胁。EEStor公司负责人暗示,他们的技术不仅适用于小型旅客电动车,还可能取代220500瓦的大型汽车。
4.超级电容与电动汽车电池组(120V)并联作为辅助能源
第1: 超级电容只是个储能元件, 并不增加电动车的能源, 因此不增加里程
第2: 好处是对电池组起到减小冲击电流对电池组破坏的作用, 因为电机启动瞬间的冲击电流是很大的, 电容在电机启动时可以提供瞬间大电流, 相当于并联供电电源, 从而减小电池组的负荷, 防止大电流对电池极版的冲击(大电流会使极版温度快速升高, 热胀冷缩使极版老化), 延长电池组使用寿命.
第3: 电容参数可以根据电机内阻,电机启动电流, 电容供电时间, 电池组大电流跌落电压等指标结合RC时间常数, 电容储能公式计算得出.
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