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石墨烯到底有没有那么神?
社会上目前对于石墨烯超级电容器的炒作比较多,但是这与实际情况还有一定距离。理想的单层石墨烯可有2700m2/g的比表面,电导率高,似乎是双电层电容器的优良电极材料。实际可用的石墨烯是5-10层, 比表面只几百克每平方米;它的堆积比重很小,同等体积电容器中的装载量比活性炭少很多,电容器的重量比能量和体积比能量将进一步降低。同时,石墨烯片层边 缘的悬键具有高活性(不稳定性),如用作主要储能材料,电容器的性能将逐渐衰退。相比之下,石墨烯制备价格高昂还不是主要问题。短时间内,石墨烯作为储能材料还难以有突破性进展,而只宜作为导电添加剂,在电极中混入1%以下的用量。
超级电容器能让电动汽车更实用更便宜吗?
我国超级电容器2004年,上海市在国内首先建成超级电容器电动公交线路。2012年,南车时代、宇通客车等汽车厂家已将超级电容器运用在混合动力客车。然而,由于超级电容器目前存在能量密度较低的缺点,充电一次只够电动汽车行驶几公里,只能在设有充电站的固定公交线路上作为“单独”电源使用,而难以在电动汽车上普遍单独使用。
超级电容器的成本中,作为精细化工产品的超高比表面活性炭占比很大。目前,国内相关材料的生产多为间歇式生产,效率低,产品性能不稳定,高性能的电容炭主要依靠进口。而每吨30万元至80万元不等的进口价格,使我们想得到“更加便宜的超级电容汽车”的梦想难以实现。要“更加便宜的超级电容汽车”,就要从电容炭降价入手。
超级电容器会引发新能源汽车革命性发展吗?
在可见的未来,超级电容器的比能量还难以取得大的突破。新的趋势是发展“内并”的新型储能器件。目前,在混合电容器的基础上,出现了新的衍生产品:混合型电池电容器、电容型锂离子电池、电容型铅酸电池(即铅炭电池)等。它们的优势明显,一方面省去并联线路,另一方面能够自动调整电压、简化管理系统,加快电池充电。降低了使用成本。其比能量远高于电容器,比功率和寿命却高于电池。可以预料这种“内并联”使用的模式将在电动汽车中获得越来越多的应用。
储能器件各有千秋,在互补借鉴中发展,在发展中竞争共存,不必刻意谁取代谁,让市场去客观评判,切忌“科技王婆”卖瓜。同时,随着电动汽车的发展,超级电容器及其衍生产品的市场将快速扩大,对电容炭的需求将日益增加,国产化势在必行,建议政府部门给电容炭研发和生产以大力支持。
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