为什么没人给混动车上超级电容？

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huxley

陈年泡菜

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2010-12-17 08:34

混合动力车成本高，主要在电池上，电动机的成本并不太高。而且按照目前的能量密度，电池得很重，这本身就影响到油耗。另外电池报废后对环境也有污染，这本身是伪绿色的。

我在想，如果说混动的主要好处在于城市走走停停的时候更省油，是不是用超级电容就能替代电池了呢？刹车能量回收也可以给超级电容充电。

无忌高手很多，有没有能够给大家介绍一下超级电容技术及其实用状况的？

相关标签：电池

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三个野鹿

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2011-09-15 17:58

至少容量/体积比要超过锂电很多才有价值，因为锂电基本是等压充放电的，这等于是一个恒压直流电源，作为负载的电动机控制电路就比较容易设计和制造。而电容你也说了是电压变化的，要为电动机设计和制造专门的驱动电路，要直流数字驱动模块才可以，这个成本的代价至少要小于容量上带来的优势，才有价值吧，否则直接用锂电了。等效电路那个我觉得值得商榷。

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第 111 帖

atomic

资深泡菜

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2011-09-15 17:42

原文由赈早见在2011-09-15 16:56发表

如果真有50%的能量以电磁波的形式耗费掉，超级电容不成了超级微波炉了，你冲300KWH的电，150KWH变成电磁波，相当于150台微波炉同时工作，还不把人烤熟了？

研究了一下, 我估计50%能量是被充电电路的等效电阻吃了

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第 110 帖

atomic

资深泡菜

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2011-09-15 17:41

原文由三个野鹿在2011-09-15 16:42发表
我觉得电压变化大都不是什么不可解决的问题，低压大电流的应用数不胜数，电动机上的低压大电流应用也是有的。电压连续变化的恒功率和恒转矩应用都是可以商榷的。关键还是容量，有了容量/体积重量比，什么都好说。

据说已经可以达到锂电池的能量密度了, 估计成本.....

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第 109 帖

赈早见

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2011-09-15 16:56

原文由三个野鹿在2011-09-15 15:54发表

我搜索了下，好像相关消息很少，只看到含含糊糊地有个人说到电子的加减速问题，似乎他的意思是对电容充电的初期和末期会遇到电荷的加减速问题，电荷的加减速耗费了50%的能量，并且以电磁波的形式耗散的。也许是个骗局吧，我个人感觉。当然有条件的可以试验下的，例如在实验室上班的。

如果真有50%的能量以电磁波的形式耗费掉，超级电容不成了超级微波炉了，你冲300KWH的电，150KWH变成电磁波，相当于150台微波炉同时工作，还不把人烤熟了？

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第 108 帖

三个野鹿

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2011-09-15 16:42

我觉得电压变化大都不是什么不可解决的问题，低压大电流的应用数不胜数，电动机上的低压大电流应用也是有的。电压连续变化的恒功率和恒转矩应用都是可以商榷的。关键还是容量，有了容量/体积重量比，什么都好说。

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第 107 帖

atomic

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2011-09-15 16:02

原文由三个野鹿在2011-09-15 15:54发表

我搜索了下，好像相关消息很少，只看到含含糊糊地有个人说到电子的加减速问题，似乎他的意思是对电容充电的初期和末期会遇到电荷的加减速问题，电荷的加减速耗费了50%的能量，并且以电磁波的形式耗散的。也许是个骗局吧，我个人感觉。当然有条件的可以试验下的，例如在实验室上班的。

也许是写这篇文章的人搞错了，没有50%的损耗

不过，电容放电的时候电压变化太大了，这个问题比较棘手，作为动力还是差点东西

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第 106 帖

三个野鹿

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2011-09-15 15:54

原文由 atomic 在2011-09-15 15:47发表

其实我也很好奇这个能量是不是真的有这么多的损失, 不过很久没研究这个东西了也许我错了

我搜索了下，好像相关消息很少，只看到含含糊糊地有个人说到电子的加减速问题，似乎他的意思是对电容充电的初期和末期会遇到电荷的加减速问题，电荷的加减速耗费了50%的能量，并且以电磁波的形式耗散的。也许是个骗局吧，我个人感觉。当然有条件的可以试验下的，例如在实验室上班的。

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第 105 帖

atomic

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2011-09-15 15:47

原文由 atomic 在2011-09-15 15:24发表

但是,看那个充放电曲线, 那个能量真的消失了阿电池电容一起工作的设计早就有的, 这是事实, 电容用来作为急加速的buffer还是很不错的

[atomic 编辑于 2011-09-15 15:27]

其实我也很好奇这个能量是不是真的有这么多的损失, 不过很久没研究这个东西了

也许我错了

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第 104 帖

atomic

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2011-09-15 15:24

原文由 redeast 在2011-09-14 13:05发表

没听说过电容冲放电会发射电磁波。大学课本里没讲过。电路设计和分析时也从来不考虑这个问题。

电容优势是快速。和电池有互补作用。据说早有电池和电容一起工作的设计了。

但是,看那个充放电曲线, 那个能量真的消失了阿

电池电容一起工作的设计早就有的, 这是事实, 电容用来作为急加速的buffer还是很不错的

[atomic 编辑于 2011-09-15 15:27]

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三个野鹿

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2011-09-15 11:54

这个超级电容，现况如何了？是水变油呢还是汉芯呢还是真的呢？这个该价值1K亿美元了吧？

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第 102 帖

redeast

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2011-09-14 13:05

原文由 atomic 在2011-09-05 12:52发表
一个最严重的问题就是: 看一下电容充放电曲线把, 电容充放电过程中的能量损失问题, 至少50%的电能会以电磁波方式损失掉吧?

你把其他能源转换为电的过程效率多少? 加上这个50%的损耗, 还真不如用铅蓄电池了

没听说过电容冲放电会发射电磁波。大学课本里没讲过。电路设计和分析时也从来不考虑这个问题。

电容优势是快速。和电池有互补作用。据说早有电池和电容一起工作的设计了。

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第 101 帖

huxley

陈年泡菜

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2011-09-14 12:25

原文由 atomic 在2011-09-14 08:53发表

现在的超级电容, 容量体积以后不会是问题的, 问题还是效率, 内燃机发电30%顶天了, 再给你来个50%, 就剩下15%咯除非是使用电网的电，不过估计也是够呛。这东西拿来当爆发力强劲的军事装备还不错，比如电磁炮的能量源挺好的

超级电容不需要像电池那样长期储电，只要能够配合内燃机，使其工作在最佳效率下即可。

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三个野鹿

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2011-09-14 11:04

原文由消滅零回復在2011-09-14 10:59发表
你看過多少汽車的電池用兩三年就掛的？

没看过。我有说过汽车电池用两三年就挂吗？
电动摩托车看过。

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第 98 帖

消滅零回復

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2011-09-14 10:59

原文由三个野鹿在2011-09-19 17:33发表

在使用成本和使用方便程度上还是无法与汽柴油车相比。电池的能力都是差不多的，普遍存在瓶颈，就像硬盘，无论谁家的传输速度多高，都是硬盘之间的比较，一旦与内存的传输速度相比，都不值一提。电池也是类似的情况，镍氢、锂电、铅酸都差不多，不太好使。容易老化、有的有记忆效应，有的要求维护的工作量较多，充电慢。 ......

你看過多少汽車的電池用兩三年就掛的？

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第 97 帖

三个野鹿

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2011-09-14 10:33

原文由 peaberry 在2011-09-14 00:50发表
混合动力车NIH电池，重量不算重，寿命很长。
已经相当理想。

在使用成本和使用方便程度上还是无法与汽柴油车相比。电池的能力都是差不多的，普遍存在瓶颈，就像硬盘，无论谁家的传输速度多高，都是硬盘之间的比较，一旦与内存的传输速度相比，都不值一提。电池也是类似的情况，镍氢、锂电、铅酸都差不多，不太好使。容易老化、有的有记忆效应，有的要求维护的工作量较多，充电慢。手机和笔记本上大家都对电池叫苦连天，没听说谁对自己汽车的容量叫苦的。
但是对于东京巴黎伦敦这样的城市，电动车绝对是可以替代汽柴油车的，而且是有价值的。只要给道路配上多几个充电站就马上能用了。

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第 96 帖

pegasusplus

老坛泡菜

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2011-09-14 10:30

原文由三个野鹿在2011-09-13 22:14发表

直流吗？如果是以电磁波的形式消耗了，用屏蔽罩把它回收了就是了。哈哈～目前的水平当然是够呛。不过我觉得电容的问题还是在容量和体积上，其它的是次要的。只要容量够大，哪怕我损失调60%又如何？内燃机的效率才多少？呵呵。。。

问题是很多时候电容的电要用内燃机来充，内燃机本来效率就不高，再被电容干掉50%，体积重量就不太好被接受了。浪费掉50%蛮高的了，倒过来想想呢，要是目前的纯电动车，重量不增加，容量多1倍，基本也就可以普及开了。

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第 95 帖

三个野鹿

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2011-09-14 10:25

原文由 atomic 在2011-09-14 08:53发表

现在的超级电容, 容量体积以后不会是问题的, 问题还是效率, 内燃机发电30%顶天了, 再给你来个50%, 就剩下15%咯除非是使用电网的电，不过估计也是够呛。这东西拿来当爆发力强劲的军事装备还不错，比如电磁炮的能量源挺好的

怎么看你考虑问题的方式那么别扭呢？电容当然是容量问题了，这个居然还用怀疑？充电当然是优先以电网为主了，谁还会自己用发动机发电去给电容充电？那是混动能量回收的概念，你别把你自己整糊涂喽。

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第 94 帖

半个网客

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2011-09-14 10:12

原文由 wuyuxin100 在2010-12-29 10:19发表
我打赌※※钱，二十年之内，不会有用超级电容器作能源的汽车上路。
超级电容器就是股市上圈钱的概念，比水变油隐蔽性强点儿。稍有物理学常识的人，都不会对它寄以厚望的。

http://image_cn_made-in-china_com/2f0j01oMeQWhznaYpr/%E9%A3%8E%E7%94%B5%E5%8F%98%E6%A1%A8%E7%94%A8%E8%B6%85%E7%BA%A7%E7%94%B5%E5%AE%B9%E5%99%A8%EF%BC%88DC-6K%EF%BC%89.jpg

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第 93 帖

半个网客

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2011-09-14 10:07

原文由 atomic 在2011-09-14 20:53发表

现在的超级电容, 容量体积以后不会是问题的, 问题还是效率, 内燃机发电30%顶天了, 再给你来个50%, 就剩下15%咯除非是使用电网的电，不过估计也是够呛。这东西拿来当爆发力强劲的军事装备还不错，比如电磁炮的能量源挺好的

你说的对.从当前的成本上看,还是会优先用在军事上,比如电磁炮,航母※※※※装置以及高强度※※※※等.
用在汽车上还得解决两个问题:
1. 漏电有多大?你可以在普通车里加满了汽油,几个月后再用车.电容充电后,过一段时间再来开车时,发现电漏掉了一半也不是好事.
2. 安全.电容短路就不是燃烧的问题,而是爆炸了.见过闪光灯里的电解电容器放电不?

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第 92 帖

atomic

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2011-09-14 08:53

原文由三个野鹿在2011-09-13 22:14发表

直流吗？如果是以电磁波的形式消耗了，用屏蔽罩把它回收了就是了。哈哈～目前的水平当然是够呛。不过我觉得电容的问题还是在容量和体积上，其它的是次要的。只要容量够大，哪怕我损失调60%又如何？内燃机的效率才多少？呵呵。。。

现在的超级电容, 容量体积以后不会是问题的, 问题还是效率, 内燃机发电30%顶天了, 再给你来个50%, 就剩下15%咯

除非是使用电网的电，不过估计也是够呛。这东西拿来当爆发力强劲的军事装备还不错，比如电磁炮的能量源挺好的

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第 91 帖

peaberry

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2011-09-14 00:50

混合动力车NIH电池，重量不算重，寿命很长。
已经相当理想。

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三个野鹿

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2011-09-13 22:14

原文由 pegasusplus 在2011-09-13 20:48发表

恒压充电，就是损耗50%（至少）。交流电路中，没有这么多损耗。

直流吗？如果是以电磁波的形式消耗了，用屏蔽罩把它回收了就是了。哈哈～目前的水平当然是够呛。不过我觉得电容的问题还是在容量和体积上，其它的是次要的。只要容量够大，哪怕我损失调60%又如何？内燃机的效率才多少？呵呵。。。

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第 89 帖

pegasusplus

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帖子: 2181

2011-09-13 20:48

原文由三个野鹿在2011-09-05 22:23发表
没感觉电容器的损耗有多大。电容器的问题与蓄电池的主要问题有点类似，能量与体积或重量之比，太小了。假如电容器有50%的能量被以电磁波的形式损耗了，那电容器早就被列入电磁兼容规则里面的首席杀手了，而实际上，电磁兼容规则里基本上没提到电容器。电容器当然也是会有损耗的，发热什么的。

恒压充电，就是损耗50%（至少）。交流电路中，没有这么多损耗。

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第 88 帖

三个野鹿

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帖子: 1201

2011-09-05 22:23

没感觉电容器的损耗有多大。电容器的问题与蓄电池的主要问题有点类似，能量与体积或重量之比，太小了。假如电容器有50%的能量被以电磁波的形式损耗了，那电容器早就被列入电磁兼容规则里面的首席杀手了，而实际上，电磁兼容规则里基本上没提到电容器。电容器当然也是会有损耗的，发热什么的。

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第 87 帖

pegasusplus

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帖子: 2181

2011-09-05 15:28

原文由 atomic 在2011-09-05 12:52发表
一个最严重的问题就是: 看一下电容充放电曲线把, 电容充放电过程中的能量损失问题, 至少50%的电能会以电磁波方式损失掉吧?

你把其他能源转换为电的过程效率多少? 加上这个50%的损耗, 还真不如用铅蓄电池了

对的，这是目前电容器使用上的命门。恒压充电，充入的能量，输出出来，只剩一半了。期待研制高效率的变压充电技术，减少能量损耗。

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第 86 帖

atomic

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帖子: 6343

2011-09-05 12:52

一个最严重的问题就是: 看一下电容充放电曲线把, 电容充放电过程中的能量损失问题, 至少50%的电能会以电磁波方式损失掉吧?

你把其他能源转换为电的过程效率多少? 加上这个50%的损耗, 还真不如用铅蓄电池了

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第 85 帖

sxfxmk

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帖子: 2712

2011-09-05 10:59

原文由 wuyuxin100 在2010-12-28 22:19发表
我打赌※※钱，二十年之内，不会有用超级电容器作能源的汽车上路。
超级电容器就是股市上圈钱的概念，比水变油隐蔽性强点儿。稍有物理学常识的人，都不会对它寄以厚望的。

※※拿来

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第 84 帖

agoodwuj

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2010-12-29 21:45

原文由 wuyuxin100 在2010-12-29 08:16发表

其实这是一个玩笑说法，并不是让你直接去研发，而是让咱们共同感受一下技术难度。介质介电常数22000，本身就很难理解，在电荷高度聚集的界面上，还能承受3500V的电压，这种电介质真的存在吗？据说抗电强度可以达到1100V/微米，很难理解。

[wuyuxin100 编辑于 2010-12-29 08:22]

俺也并不太相信。

但材料这个东西，外行人的思维是不行的。比如说那天室温超导材料真出来了，每平方上万A的电流现在让你能信吗？过去搞数据通讯每对线上兆就是高的了，现在低电压差分线都在千兆以上，俺这里的超并行机用的都是万兆以太网，这在10年前连想都不敢想。

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