作为技术战略委员会项目“储能高级电容器(ACES)”项目的一部分,已经开发出了一种可以更好地应对电动汽车温度的新型电容器设计。
根据国家物理实验室(NPL),到2050年使电动汽车的市场份额超过50%的目标受到电容器处理电动汽车部件产生的高温的能力的阻碍,从而使电容器的可靠性不如预期。
这听起来很奇怪,因为人们拥有电动汽车(例如原始的RAV4 EV)和混合电动汽车,这些汽车实际上也需要这些电容器(因为它们使用逆变器)已经使用了数十年,而且使用寿命很长。
各种电容器。图片来源:yuragaza通过Shutterstock。
只要有一项新技术,许多人都会谴责任何打算取代的技术,即使它可行。在这种情况下,我将这种改进视为对电动汽车的加分,而不是关键要求。
新电容器由NPL开发,并命名为HITECA。它可以在200°C的温度下以接近最佳效率工作,这比许多其他普通电容器的60°C大幅度提高,这可能是由于效率提高和维护要求降低而导致范围扩大。
NPL希望收到可能对许可本发明感兴趣的工业合作伙伴的来信。由NPL牵头的项目包括的合作伙伴为:贝尔法斯特女王大学,玛丽皇后大学,赛弗和法雷奥。
电动汽车确实包含产生热量的组件,例如推进电机,逆变器和电池。所有这些设备在阀盖下产生热量,最终彼此加热。
在尝试开发电容器时,研究团队探索了可能在高温下运行的多种无铅材料。
根据不良贷款:“科学家们探索了不同的成分和不同的制造方法。他们使用先进的测量技术在高温范围内测量电流。对最有前途的材料进行了优化,以实现所需的性能。由此产生的电容器是由陶瓷制成的,基于掺杂的BiFeO3化合物。”
该项目的首席科学家塔蒂亚娜·科雷亚(Tatiana Correia)说:“电动汽车在经济和环境方面都具有巨大的机遇,但目前受到一些技术问题的阻碍。相信通过这种高温电容器,我们已经解决了其中一个重要问题,并将在向大众市场电动汽车迈进中发挥至关重要的作用。”
电容器的一点见解
当大多数人听说电容器时,他们会想到用于存储能量以备后用的设备,例如电池。在这种情况下,它们的用途有些不同。电容器的用途通常与超级电容器(超电容器)不同,并且能量密度很低,以至于实际上无法满足电池的用途。超级电容器可以。
电动汽车逆变器需要交流电以将其转化为汽车交流电机的交流电(除非电机为直流电)。电容器仅存储少量能量。但是,它们足以使逆变器交流非常小的电流,然后使用晶体管控制(交流)为电动机供电的大电流。