盖世汽车讯 据外媒报道,下一代碳系统开发商Allotrope Energy开发出全新品类超级电容器,其能量密度是现有解决方案的两倍。该电容器可在混合动力应用中取代传统的锂离子电池,从而构建能量回收率更高、动力辅助更强的动力系统,同时大幅降低成本且更易集成。

(图片来源:Allotrope Energy)
超级电容器比锂离子电池更容易储存和释放能量,由此成为混合动力汽车再生制动系统的理想储能装置。然而,超级电容器的能量密度相对较低,使汽车制造商不得不依赖更传统的电池技术,但此类电池技术不仅难以回收减速过程中的全部可用能量,还在热管理和安全性方面存在不足。
Allotrope的技术突破源于使用Lignavolt,这种可持续生产的纳米多孔碳具有大表面积。传统双电层电容器(EDLCs)的能量密度约为7-8 Wh/kg。而Allotrope超级电容器的能量密度接近14-15 Wh/kg,这意味着其性能实现翻倍的同时,重量缩减一半、尺寸减小一半,且成本大幅压缩。
Allotrope Energy首席技术官Peter Wilson博士表示:“若要在六秒制动过程中回收全部可用能量,需要一个相当于文件柜大小和重量的锂离子电池,成本约为1500英镑。而基于Lignavolt的超级电容器要完成同样的工作,重量仅为3kg,大小与鞋盒相当,成本约为80英镑。我们不仅突破了长期阻碍行业采用这项优越技术的性能瓶颈,更实现了彻底的颠覆性突破。”
例如,1kg重的高功率锂离子电池的瞬时放电功率约为1kW,而相同尺寸的Lignavolt超级电容器可达50kW左右。这使动力系统更多依赖电机实现加速,从而可匹配更小型、更轻的内燃机,进一步降低油耗与排放。据该公司介绍,要将普通内燃机驱动家用SUV的功率提高一倍,仅需配置不超过4kg的超级电容器即可实现。
超级电容器还具有近乎完全的全气候适应性,可在所有环境温度下保持峰值效率运行,而无需复杂的热管理系统(例如预加热和冷却回路)。同时,EDLC技术通常拥有长达数百万次循环的长寿命,较任何电池高出数个数量级。这确保其在车辆全生命周期内保持超长使用寿命,且几乎无性能衰减。
此外,该产品制造过程中无需使用稀土等材料,而Lignavolt本身由造纸工业的副产品制成,有助于实现全球更可持续能源解决方案的愿景。
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