スーパーキャパシタが優れている理由

中国では、電気自動車にスーパーキャパシタが長年使用されてきました。では、電気自動車におけるスーパーキャパシタの利点は何でしょうか?スーパーキャパシタはなぜこれほどまでに優れているのですか?

スーパーキャパシタ

スーパーキャパシタ、電気自動車、リチウム電池

電気自動車の所有者は常に航続距離に悩まされており、休日ごとに苦情が寄せられます。まず、航続距離の懸念の原因を見てみましょう。

従来の自動車のガソリンの平均エネルギー密度は 13,000 Wh/kg です。現在、主流のリチウム電池のエネルギー密度は 200 ～ 300Wh/kg です。ただし、純粋な電気自動車のエネルギー変換効率は、ディーゼル機関車の 2 ～ 3 倍です。したがって、エネルギーを最大効率で利用するには、リチウム電池のエネルギー密度を高めることが最善の方法です。

エネルギー密度は実験室で 10 倍に増加しましたが、バッテリーは数十回の充放電を経て返金されます。

では、エネルギー密度を適度なレベルまで高めながら、理想的な充放電回数を維持することは可能でしょうか?

スーパーキャパシタ

コンデンサは最も基本的な電子部品の 1 つです。つまり、2層の金属箔が絶縁シートを挟み、外側に保護シェルが追加されています。これらの 2 つのホイルの間には、電気エネルギーが蓄えられるスペースがあります。コンデンサは瞬時電源として使用するため、蓄えられる電気エネルギーは少なく、エネルギー密度はバッテリーよりはるかに劣ります。

しかし、コンデンサにはバッテリにはない利点があります。充電と放電の寿命が非常に長く、数十万回の充電と放電でも性能の低下が非常に小さいのです。したがって、その寿命は基本的に製品自体と同じです。

充放電寿命が優れているのは、コンデンサのエネルギー貯蔵が物理原理に基づいており、化学反応を起こさないためです。

したがって、ここでの課題は、コンデンサの電気エネルギー貯蔵容量を拡大することです。そのため、スーパーキャパシタが表示されます。目的は、コンデンサを単なる瞬時の電源ではなくリザーバーにすることです。しかし、最大の問題は、スーパーキャパシタのエネルギー密度をいかに向上させるかということです。

スーパーキャパシタは、エネルギー密度を高めた後、電気自動車の電源として使用できます。中国はすでにこの技術を使い始めています。2010年の上海万博では、36台のスーパーキャパシタバスが展示されました。これらのバスは長期にわたり安定した運行を続けており、現在に至るまで通常運行を続けています。

上海のスーパーキャパシタ バスは 7 分で 40 キロメートルを走行できます

しかし、その技術は他のルートや他の都市には普及していません。これもエネルギー密度が低いことによる「航続距離」の問題です。充電時間は大幅に短縮されますが、1 回の充電には数分しかかかりませんが、約 40 キロしか持ちません。最初の使用では、バスは停止するたびに充電する必要さえありました。

これらのスーパーキャパシタのエネルギー密度は、リチウム電池ほど良くありません。最も根本的な理由は、スーパーキャパシタの炭素系材料の誘電率がまだ十分に高くないことです。次の記事では、スーパーキャパシタのエネルギー密度の向上における中国のブレークスルーについてお話します。

JYH HSU (JEC)) は、さまざまな電子部品の研究開発、製造、販売を専門とする中国のスーパーキャパシタ メーカーです。電子部品に関するご質問や業務提携をご希望の場合は、いつでもお問い合わせください。