上海奧威科技開發(fā)有限公司華 黎安仲勛

隨著環(huán)境和能源問(wèn)題的日益凸顯，發(fā)展電動(dòng)汽車、實(shí)現(xiàn)汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)的電氣化，在國(guó)際上已經(jīng)形成了共識(shí)。2018年7月的新聞發(fā)布會(huì)上，工信部表示將全面落實(shí)國(guó)務(wù)院印發(fā)的《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》，繼續(xù)加大新能源汽車推廣力度汽車電容，爭(zhēng)取2020年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷量達(dá)到200萬(wàn)輛左右的目標(biāo)。

超級(jí)電容器具有高比功率、長(zhǎng)循環(huán)壽命、充電時(shí)間短和使用溫度范圍寬等一系列優(yōu)勢(shì)，作為電動(dòng)汽車的一種較理想的輔助或主動(dòng)力源已得到了認(rèn)可，并在新能源汽車領(lǐng)域得到了應(yīng)用。超級(jí)電容器通過(guò)與鋰離子電池或燃料電池的混合使用，既可滿足電動(dòng)汽車啟動(dòng)、加速和爬坡時(shí)的高功率要求，又可延長(zhǎng)蓄電池循環(huán)使用壽命，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)車動(dòng)力電池系統(tǒng)性能的優(yōu)化。在固定路線的短程公交領(lǐng)域，使用超級(jí)電容作為主動(dòng)力源，利用車輛發(fā)車間歇時(shí)間進(jìn)行快速充電，滿足了電動(dòng)公交行駛里程的能量需求，實(shí)現(xiàn)了全天候無(wú)間斷運(yùn)營(yíng)，最大程度節(jié)約了運(yùn)營(yíng)成本。

一、車用超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)的總體情況

根據(jù)智研咨詢對(duì)中國(guó)超級(jí)電容器行業(yè)的調(diào)研及預(yù)測(cè)，截止到2017年中國(guó)超級(jí)電容器市場(chǎng)規(guī)模已突破100億元，2018年整體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到120億元。

在車用超級(jí)電容器領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)的代表是上海奧威科技開發(fā)有限公司。上海奧威科技于2006年在上海率先推出了以超級(jí)電容器為主動(dòng)力源的電動(dòng)公交車；經(jīng)過(guò)10多年的發(fā)展，產(chǎn)品由早期的無(wú)機(jī)鎳炭混合型超級(jí)電容器發(fā)展到第二代高能量混合型超級(jí)電容器，單體能量密度從10wh/kg提高到90wh/kg，一次充電車輛有效驅(qū)動(dòng)距離從3～5km發(fā)展到超過(guò)了30km。截止2018年上海奧威科技已在運(yùn)行的超級(jí)電容城市電動(dòng)公交車已超過(guò)300多輛，且在以色列、奧地利、白俄羅斯等歐美國(guó)家得到了廣泛運(yùn)營(yíng)。

國(guó)外車用超級(jí)電容器企業(yè)的代表是美國(guó)的Maxwell公司，其趁著中國(guó)新能源的推廣東風(fēng)，和蘇州金龍、鄭州宇通等客車企業(yè)聯(lián)合展開了混合動(dòng)力客車的推廣；截止2018年，搭載Maxwell超級(jí)電容器的混合動(dòng)力客車?yán)塾?jì)已超過(guò)10000輛。

隨著新能源汽車的熱度越來(lái)越高，超級(jí)電容器從早期的客車領(lǐng)域應(yīng)用為主逐步過(guò)渡到乘用車領(lǐng)域；乘用車制造商對(duì)超級(jí)電容器也投入了更多的關(guān)注目光。2018年1月，世界頂級(jí)跑車制造商蘭博基尼宣稱，將和麻省理工共同開發(fā)使用超級(jí)電容提供動(dòng)力的超級(jí)跑車。2018年6月，美國(guó)超級(jí)電容制造商Maxwell宣布與浙江吉利控股建立技術(shù)合作關(guān)系，將Maxwell最先進(jìn)的超級(jí)電容器和功率轉(zhuǎn)換電子器件整合到吉利全球汽車產(chǎn)品線中，助力吉利汽車電氣化戰(zhàn)略。而在2018年底，則傳來(lái)了美國(guó)汽車制造商Tesla收購(gòu)超級(jí)電容器制造商Maxwell的消息。

領(lǐng)先的汽車制造商和國(guó)際超級(jí)電容器企業(yè)之間的技術(shù)合作，起到了帶頭示范效應(yīng)，推動(dòng)了國(guó)內(nèi)超級(jí)電容器企業(yè)由客車領(lǐng)域向市場(chǎng)更廣闊的乘用車領(lǐng)域邁進(jìn)。2018年，上海奧威科技、浙江中車新能源、無(wú)錫烯晶碳能等企業(yè)紛紛開始和乘用車企業(yè)展開技術(shù)合作，預(yù)計(jì)2～3年內(nèi)國(guó)內(nèi)乘用車領(lǐng)域?qū)⒂瓉?lái)超級(jí)電容器的廣泛應(yīng)用。

二、車用超級(jí)電容器技術(shù)發(fā)展情況

1、車用超級(jí)電容器技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)

2018年車用超級(jí)電容器的技術(shù)發(fā)展，主要是兩個(gè)方向：應(yīng)用于混合動(dòng)力領(lǐng)域的更高功率密度和應(yīng)用于汽車主動(dòng)力源的更高能量密度。

對(duì)于混合動(dòng)力領(lǐng)域，雙電層電容器憑借突出的功率特性已在國(guó)外乘用車stop-star裝置中得到了小范圍的應(yīng)用。作為能量回收和起停應(yīng)用的超級(jí)電容器，具有-40～+65℃的寬溫度工作范圍，能夠滿足汽車對(duì)零部件高可靠性的要求。但相對(duì)于乘用車有限的空間來(lái)說(shuō)，汽車制造商更希望超級(jí)電容器能夠布置在發(fā)動(dòng)機(jī)所在的前艙中；這就要求超級(jí)電容器進(jìn)一步提高其工作溫度至85℃以滿足車載要求。提高超級(jí)電容器的上限工作溫度和產(chǎn)品耐久性，是2018年超級(jí)電容器技術(shù)發(fā)展的主要特點(diǎn)。