Èske supercapacitors ranplase pil nan machin elektrik?

Machin elektrik ak Ibrid yo byen fèm rasin nan lespri yo nan otomobilis la modèn kòm yon wonn nouvo nan evolisyon nan machin yo. Konpare ak modèl ICE ekipe yo, machin sa yo gen pwòp avantaj ak dezavantaj yo.

Avantaj yo toujou gen ladan operasyon trankil, osi byen ke absans polisyon pandan woulib la (byenke jodi a fè yon sèl batri pou yon machin elektrik polye anviwònman an plis pase 30 ane nan operasyon nan yon motè dyezèl sèl).

Dezavantaj prensipal la nan machin elektrik se bezwen nan chaje batri a. An koneksyon avèk sa a, dirijan manifaktirè machin yo ap devlope divès opsyon pou kòman yo ogmante lavi sa a ki batri ak ogmante entèval ki genyen ant chaj yo. Youn nan opsyon sa yo se itilize nan supercapacitors.

Konsidere teknoloji sa a lè l sèvi avèk egzanp lan nan yon endistri machin nouvo - Lamborghini Sian. Ki avantaj ak dezavantaj devlopman sa a?

Nouvo nan mache machin elektrik la

Lè Lamborghini kòmanse woule soti yon ibrid, ou ka rès asire ke li pa pral jis gen yon vèsyon ki pi pwisan nan Toyota Prius la.

Sian, premye konpayi elèktrifikasyon Italyen an, se premye machin pwodiksyon ibrid (yon kolosal 63) pou itilize superkondansateur olye de pil ityòm-ion.

Anpil fizisyen ak enjenyè kwè ke sa yo se kle yo nan mas mobilite elektrik, pa ityòm-ion pil. Sian sèvi ak sa yo nan magazen elektrisite, epi, si sa nesesè, manje l 'bay ti motè elektrik l' yo.

Avantaj ki genyen nan supercapacitors

Supercapacitors chaje ak divilge enèji pi vit pase pil ki pi modèn. Anplis de sa, yo ka kenbe tèt ak siyifikativman plis chaj ak sik egzeyat san yo pa pèdi kapasite.

Nan ka Sian, superkondansatè a kondwi yon motè elektrik 25 kilowat ki bati nan bwat la. Li ka swa bay plis ogmantasyon nan 6,5 puisans 12-lit V785 entèn combustion motè a, oswa kondwi machin nan espò sou pwòp li yo pandan manèv ki ba-vitès tankou pakin.

Depi chaje a trè vit, ibrid sa a pa bezwen konekte nan yon priz miray oswa estasyon chaje. Supercapacitors yo konplètman chaje chak fwa fren yo machin. Ibrid batri yo tou gen frenaj rekiperasyon enèji, men li la ralanti epi sèlman pasyèlman ede pou yon ekstansyon pou kantite mil elektrik la.

Supercapacitor a gen yon lòt trè gwo Trump kat: pwa. Nan Lamborghini Sian, tout sistèm nan - motè elektrik la plis kondansateur a - ajoute sèlman 34 kilogram nan pwa a. Nan ka sa a, ogmantasyon nan pouvwa a se 33,5 puisans. Pou konparezon, batri a Renault Zoe pou kont li (ak 136 puisans) peze alantou 400kg.

Dezavantaj nan supercapacitors

Natirèlman, supercapacitors tou gen dezavantaj konpare ak pil. Apre yon tan, yo akimile enèji pi mal - si Sian pa te monte pou yon semèn, pa gen okenn enèji ki rete nan kondansateur la. Men, gen tou solisyon posib pou pwoblèm sa a. Lamborghini ap travay ak Enstiti Teknoloji Massachusetts (MIT) pou kreye yon modèl piman elektrik ki baze sou superkondansateur, konsèp pi popilè Terzo Millenio (Twazyèm Milenè).

bst

By wout la, Lamborghini, ki se anba ejid yo nan Volkswagen Group la, se pa konpayi an sèlman fè eksperyans nan zòn sa a. Modèl ibrid Peugeot yo te itilize superkondansateur pou ane, menm jan ak modèl selil gaz idwojèn Toyota ak Honda. Manifaktirè Chinwa ak Koreyen yo enstale yo nan otobis elektrik ak kamyon. Ak ane pase a, Tesla te achte Maxwell Elektwonik, youn nan pi gwo mizisyen supercapacitor nan mond lan, yon siy asire w ke omwen Elon Musk kwè nan lavni teknoloji a.

7 reyalite kle pou konprann supercapacitors

1 Ki jan pil fonksyone

Teknoloji batri se youn nan bagay sa yo nou te pran lontan pou yo akòde san yo pa reflechi sou ki jan li fonksyone. Pifò moun imajine ke lè chaje, nou tou senpleman "vide" elektrisite nan batri a, tankou dlo nan yon vè.

Men, yon batri pa estoke elektrisite dirèkteman, men sèlman jenere li lè sa nesesè pa yon reyaksyon chimik ant de elektwòd ak yon likid (pi souvan) separe yo, yo rele yon elektwolit. Nan reyaksyon sa a, pwodwi chimik yo nan li yo konvèti nan lòt moun. Pandan pwosesis sa a, elektrisite pwodwi. Lè yo konplètman konvèti, reyaksyon an sispann - batri a dechaje.

Sepandan, ak pil rechargeable, reyaksyon an ka rive tou nan direksyon opoze a - lè ou chaje li, enèji a kòmanse pwosesis ranvèse a, ki retabli pwodwi chimik orijinal yo. Sa a ka repete dè santèn oswa dè milye de fwa, men inevitableman gen pèt. Apre yon tan, sibstans parazit yo bati sou elektwòd yo, kidonk lavi batri a limite (tipikman 3000 a 5000 sik).

2 Ki jan kondansateur travay

Pa gen reyaksyon chimik ki fèt nan kondansasyon an. Chaj pozitif ak negatif yo pwodwi sèlman pa elektrisite estatik. Anndan kondansateur la se de plak metal konduktif ki separe pa yon materyèl posibilite ki rele yon Dielectric.

Chaje trè menm jan ak fwote yon boul nan yon chanday lenn konsa ke li kole ak elektrisite estatik. Chaj pozitif ak negatif akimile nan plak yo, ak separateur ki genyen ant yo, ki anpeche yo antre an kontak, se aktyèlman yon mwayen pou estoke enèji. Kapasite a ka chaje ak egzeyate menm yon milyon fwa san yo pa pèdi kapasite.

3 Ki sa ki superkondansateur

Kondansateur konvansyonèl yo twò piti pou estoke enèji - anjeneral yo mezire nan mikrofarad (milyon farad). Se poutèt sa supercapacitors yo te envante nan ane 1950 yo. Nan pi gwo varyant endistriyèl yo, ki fabrike pa konpayi tankou Maxwell Technologies, kapasite a rive nan plizyè mil farad, se sa ki, 10-20% nan kapasite yon batri ityòm-ion.

4 Kouman supercapacitors travay

Kontrèman ak kondansateur konvansyonèl yo, pa gen okenn dyelèktrik. Olye de sa, de plak yo benyen nan yon elektwolit epi yo separe pa yon kouch izolasyon trè mens. Kapasite nan yon superkondansateur aktyèlman ogmante kòm zòn nan nan plak sa yo ogmante ak distans ki genyen ant yo diminye. Pou ogmante sipèfisi yo, yo kouvwi kounye a ak materyèl ki mouye tankou nanotub kabòn (konsa ti ke 10 milya nan yo anfòm nan yon santim kare). Separatè a ka sèlman yon molekil epè ak yon kouch grafèn.

Pou konprann diferans lan, li pi bon pou panse a elektrisite tankou dlo. Yon kondansateur senp ta Lè sa a, tankou yon sèvyèt papye ki ka absòbe yon kantite limite. Superkondansateur la se eponj kwizin nan egzanp lan.

5 Batri: Pou ak inconvénients

Batri yo gen yon avantaj enpòtan - gwo dansite enèji, ki pèmèt yo estoke relativman gwo kantite enèji nan yon ti rezèvwa.

Sepandan, yo gen tou anpil dezavantaj - pwa lou, lavi limite, chaje dousman ak lage enèji relativman dousman. Anplis de sa, metal toksik ak lòt sibstans danjere yo itilize pou pwodiksyon yo. Batri yo efikas sèlman sou yon seri tanperati etwat, kidonk yo souvan bezwen refwadi oswa chofe, diminye efikasite segondè yo.

6 Supercapacitors: Les ak inconvénients

Supercapacitors yo pi lejè pase pil, lavi yo se enprenabl pi long, yo pa mande pou nenpòt ki sibstans danjere, yo chaje ak lage enèji prèske imedyatman. Depi yo gen prèske pa gen okenn rezistans entèn yo, yo pa konsome enèji pou fonksyone - efikasite yo se 97-98%. Supercapacitors opere san devyasyon enpòtan nan seri a tout antye de -40 a + 65 degre Sèlsiyis.

Dezavantaj la se yo ke yo magazen siyifikativman mwens enèji pase ityòm-ion pil.

7 Nouvo kontni

Menm supercapacitors yo ki pi avanse modèn pa ka konplètman ranplase pil nan machin elektrik. Men, anpil syantis ak konpayi prive yo ap travay amelyore yo. Pou egzanp, nan UK a, Superdielectrics ap travay ak yon materyèl orijinal devlope pou pwodiksyon an nan lantiy kontak.

Skeleton Technologies ap travay ak grafèn, yon fòm alotropik kabòn. Yon kouch yon atòm epè se 100 fwa pi fò pase asye wo-fòs, ak jis 1 gram nan li ka kouvri 2000 mèt kare. Konpayi an enstale superkondansateur grafèn nan kamyon dyezèl konvansyonèl yo epi li reyalize 32% ekonomi gaz.

Malgre lefèt ke supercapacitors pa ka konplètman ranplase pil, jodi a gen yon tandans pozitif nan devlopman teknoloji sa a.

Kesyon ak Repons:

Ki jan yon supercapacitor travay? Li travay nan menm fason an kòm yon kondansateur gwo kapasite. Nan li, elektrisite akimile akòz estatik pandan polarizasyon elektwolit la. Malgre ke li se yon aparèy elektwochimik, pa gen okenn reyaksyon chimik ki fèt.

Ki sa ki se yon supercapacitor pou? Supercapacitors yo itilize pou depo enèji, kòmanse motè, nan machin ibrid, kòm sous kouran kout tèm.

Ki jan yon supercapacitor diferan de diferan kalite pil? Batri a kapab jenere elektrisite pou kont li atravè yon reyaksyon chimik. Supercapacitor a sèlman akimile enèji ki lage.

Ki kote yo itilize Supercapacitor a? Kondansateur kapasite ki ba yo itilize nan inite flash (konplètman egzeyate) ak nan nenpòt sistèm ki mande pou yon gwo kantite sik egzeyat / chaj.