Как выбрать цифровой фотоаппарат
Главное меню сайта
Категории
Ссылки

Зачем Нужны Суперконденсаторы?


Зачем Нужны Суперконденсаторы?

          Грустная статистика: в настоящее время примерно 85% потребления энергии во всем мире покрывается за счет сжигания ископаемого топлива – нефти, газа, угля - и прогнозы говорят, что запасов нефти и газа человечеству может хватить еще лет на 50-60. А что потом? Начало кризиса уже начинает просматриваться, особенно, если сравнить цены на автозаправочных станциях сегодня и лет эдак 20 тому назад. 

          Итак, бензин дорожал, дорожает, и дорожать будет...пока не исчезнет совсем. А что взамен? На помощь могут прийти разнообразные химические источники энергии, которые уже сейчас проходят апробацию в гибридных автомобилях и появляющихся в самое последнее время электромобилях. Чтобы понять, какой из источников питания может оказаться наиболее перспективным, нужно сравнить их по удельной энергии (т.е. энергии на единицу массы), по способности выдавать необходимую мощность (т.е. энергию в единицу времени), по количеству циклов перезаряда, по рабочему интервалу температур, и др.

           В технике энергию принято оценивать в Ватт.часах и, соответственно, удельную энергию – в Вт.час/кг. Рекордсменом по удельной энергии среди широко используемых систем являются, пожалуй, литий-ионные аккумуляторы — их удельная энергия достигает 150-200 Вт.час/кг, что заметно превышает удельную энергию, например, наиболее распространенных свинцовых аккумуляторов, для которых значение 30-50 Вт.час/кг считается хорошим. Правда, известны источники тока, обладающие гораздо большей запасенной энергией — это так называемые топливные элементы с удельной энергией до 950 Вт.час/кг или зарождающиеся в последнее время (но не ищите их пока на рынке!) литий-воздушные элементы с удельной энергией до 1500 Вт.час/кг. 

           Разумеется, потребителю хотелось бы иметь время жизни до сотен тысяч циклов перезаряда. И это не просто каприз - например, в современных микро-гибридах, оборудованных системой старт-стоп, двигатель в режиме городского движения может запускаться сотню раз за день…а никому не хочется менять аккумулятор каждые два-три месяца.

            Есть и другие пожелания к улучшению аккумуляторов при их использовании в электро- и гибридных автомобилях: хорошо бы повысить мощностную отдачу, чтобы автомобиль мог разгоняться побыстрее, хорошо бы расширить температурный диапазон работы…хорошо бы…Но природу электрохимических процессов изменить не так просто. Одно из решений многих проблем – использование вместе с аккумулятором т.н. суперконденсаторов.

            Это новое имя – суперконденсатор – сравнительно недавно появилось в лексиконе специалистов по источникам и накопителям энергии. При изготовлении суперконденсаторов используются нанопористые электродные материалы с огромной удельной поверхностью – порядка 1000 квадратных метров на 1 грамм материала! От обычных конденсаторов суперконденсаторы отличаются значительно большей удельной энергией – на два-три порядка выше! И хотя по запасенной энергии аккумуляторам они все же уступают, но по удельной мощности значительно их превосходят. И количество циклов заряд/разряд у суперконденсаторов исчисляется сотнями тысяч. И работать они могут успешно при температурах от -50 до +70 оС.

            Высокая удельная мощность (за счет низкого внутреннего сопротивления), широкий диапазон рабочих температур и практически неограниченная циклируемость – эти преимущества привлекательны не только для производителей автомобилей. За последние годы суперконденсаторы начали стремительно вторгаться и во многие другие области, где-то потеснив, а в большинстве случаев помогая аккумуляторам. Некоторые примеры:

            Японская компания NEC Tokin поместила небольшие суперконденсаторы параллельно с литий-ионными аккумуляторами в цифровые фотоаппараты, сотовые телефоны и ноутбуки – и срок службы аккумуляторов увеличился в полтора-два раза. Это неудивительно, поскольку все пиковые нагрузки (хотя и кратковременные, но губительные для аккумуляторов) взяли на себя суперконденсаторы.

            Китайская компания Aowei уже более 4-х лет выпускает электробусы для города, единственным источником энергии в которых является подзаряжаемый на остановках суперконденсаторный модуль. В совокупности эти автобусы проехали уже более 20 млн км.

            Немецкая компания AEG предложила использовать суперконденсаторы для сглаживания пиковых нагрузок на аккумуляторах в переносных электродрелях и в другой бытовой электротехнике. Если раньше, встретив более твердый участок, сверло заклинивало, поскольку аккумулятор не справлялся с повышенной нагрузкой, и рабочий, используя ненормативную лексику, извлекал заклинившее сверло, то теперь повышенные нагрузки берет на себя суперконденсатор и сверло ходит, как по маслу.

            Курская компания ЭЛИТ выпускает суперконденсаторы для автомобильной аудио-техники. Красивое мощное звучание низких частот с обертонами автомобильный аккумулятор "не вытягивает", а у суперконденсатора нет проблем.

            Очень перспективно использование суперконденсаторов вместе с батареями для альтернативных источников энергии, таких как ветроэнергетические установки и солнечные панели.

            Пожалуй, достаточно примеров. Просто нужно начать производство хороших суперконденсаторов…чем сейчас и занята компания "Юнаско". 

 
Digital Camera
 
 
Digital Camera
 
На сайте

Реклама