我的位置:首頁 >   > 

    車用超級電容電池/熱電技術崛起

    發表時間:

    來自英國劍橋的科技產業顧問機構 IDTechEx 董事長Peter Harrop表示,有一種新型態的電力儲存裝置,結合了超級電容(supercapacitor)與鋰離子電池的優勢,並能藉由汽車引擎的熱能來充電,將是未來包括工業用卡車、軍用車輛等交通工具動力來源的理想選擇。


    「這種超級電容電池(supercabatteries)具備電池與超級電容的特性,通常介於兩者之間;該蓄電裝置有以鉛酸(lead-acid)電池或鎳(nickel)電池為基礎的版本,而市場主要關注的是採用鋰離子電極以及超級電容電極的類型;」Harrop指出:「那些非對稱(asymmetric)電化學雙層電容器(electrochemical double layer capacitor,EDLC)也被稱為鋰離子電容,因為具備充放電速度較快以及其他較優異的特性,有取代車用鋰離子電池與超級電容的潛力。」


    Harrop表示,超級電容電池正獲得全球各家前瞻汽車製造商的青睞,包括BMW、Ford、Komatsu以及日本官方研究機構AIST。




    超級電容電池結合電池與超級電容的特性,也被稱為混合式電容器(hybrid capacitor)
    (來源:IDTechEx)


    而Harrop也認為,可轉換為能量、否則將以發熱形式流失的熱電(thermoelectrics),將會在未來成為應用於各種車輛以及其他領域的常見技術:「熱電裝置將會在2025年成為一個規模達10億美元的獨立市場,包括汽車應用在內。」


    截至目前為止,熱電技術很少有成功的案例,僅有一些罕見的創新應用。例如EnOcean Alliance曾利用附著於散熱器(radiator)的熱電裝置產生微小UHF脈衝,以執行無線大樓控制;Schneider Electric則利用熱電裝置為無線感測器供電,在銅電線過熱時就會觸發警報。




    熱電材料能將廢氣或馬達的散熱轉換為能量,為超級電容電池充電
    (來源:IDTechEx)


    不過至今熱電裝置進軍汽車應用卻都沒有成功;例如BMW研究了20年,也只能實現約十分之一、也就是3%左右的熱電轉換率理論最大值。2014年,日本大型工程車製造商Komatsu KELK則證明,其熱電轉換創新技術能回收1.5KW的能量、將熱電轉換效率提升至7.5%左右。IDTechExj預測,熱電能量採集方法將在2018年大量運用於巴士及混合動力車輛中;而各種大型車輛將首先受惠於這種技術,因為它們產生的熱足夠讓熱電技術實用化。


    IDTechEx也預測,超級電容電池到2020年將會成為所有混合動力車輛的常見配備,而搭配熱電能量採集裝置能進一步擴展其市場版圖,催生更小型的超級電容電池。例如美軍預測到2020年,將可藉由這類裝置的運用減少70%的能源消耗。


    IDTechEx則預測,到2025年全球將有900萬混合動力車輛使用熱電技術;此外到2030年混合動力車輛的銷售量將持續超越純電動車,原因是純電動車無法產生足夠的熱能,讓那時候的先進熱電材料利用。而在2030年,銷售量將持續超越混合動力與電動車的傳統汽油動力車輛,也將受惠於熱電技術,為暖氣、通風馬達(ventilation motors)以及其他電動配件。




    IDTechEx 董事長Peter Harrop 預測電動車市場未來發展
    (點此連結另開YouTube視訊)


    編譯:Judith Cheng


    (參考原文: Supercapbatteries, Thermoelectrics to Power Future Cars,by R. Colin Johnson)