超级电容器优劣势之优势
发布时间：2023-05-14
简单概括一下三者结构和原理上的区别，就是传统电容器和超级电容器都是以物理反应为主，因此充放电速度较快，对工作温度要求低，使用次数也可以更长。而相比传统电容器，超级电容器在材料和结构上拥有更大表面积，更多层数以及双电层效应等优势，因此能量密度比传统电容器更高，锂电池的充放电都是化学反应，能够存储的能量更多，但是对于工作温度要求更加严格，电池寿命也会随着材料的损耗而降低。
首先我们来硬核量化一下两者的区别，超级电容器和锂离子电池在充电速度、循环寿命、能量密度、工作温度、内阻等各方面的数据对比。我们先来看最关心的指标充电速度，锂电池目前主流的充电速度在1~3c量产最快可以达到6c也就是说锂电池一般需要10分钟到一个小时才可以充满，而超级电状器的充电速度在1~30秒钟，支撑着这种充电速度是它足够大的功率密度，所谓功率密度就是同样重量的锂电池或者超级电容，可以什么样的速率去释放能量？ 锂电池的功率密度小于1000瓦每千克，也就是说如果要驱动功率200千瓦的电动车，至少需要200公斤的电池，而超级电容的功率密度超过了1万瓦每千克，是锂电池的10倍，驱动同样200千瓦的电动车就只需要20公斤的超级电容就够了。然后我们要考察的指标是循环寿命，了解电动车的同学应该知道锂电池的循环寿命也是一大技术挑战，即便是循环寿命更高的磷酸铁锂电池，最高的循环寿命也只有9400左右，并且快充的使用会进一步的减小电池的寿命，而超级电容的循环次数可以超过10万次，最高可以达到50万次，是锂电池在50倍以上。
不仅如此，超级电容的那一组比锂电池也会更小一些，电池的内阻是电池发热以及限制快充的一大阻碍，而根据北京科技大学的研究，超级电容的内阻比fp电池的内阻要小一半以上，跟那组同样重要的是工作温度，锂电池对于温度的要求非常的严苛，天气太冷了不能充电，天气太热了又会影响电车的寿命，以至于很多人都把电动车称作电动机。 而作为对比，超级电容器可以在-40度到65度之间灵活的充放电，因此几乎可以应对我们生活中所有的环境温度，但跟锂电池比起来超级电容器的好处太多了，冲的快寿命长，而且皮实耐用，为什么超级电容器没有早早的替代锂电池呢？
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