超级电容器应用技术
　

一、所属行业  电池

二、技术名称  超级电容器应用技术

三、技术类型  高功率电化学电源 - 清洁型动力电源

四、适用领域  可替代铅酸电池，为电动车辆提供动力电源

五、技术内容

1、基本原理

混合型超级电容器可作为城市公交电车的牵引型和启动型电源，也可以替代铅酸电池为货场电动车提供动力电源。

混合型超级电容器是利用电容器充放电快、寿命长、无环境污染的特性，采用现代电化学技术，提高电容器的比能量（Wh/kg）和比功率（W/kg）而制成的高功率电化学电源。原理图如下。             

2、  工艺流程图

（1）非极化电极制作工艺流程

（2）极化电极制作工艺

（3）超级电容器制作工艺 

3、技术评价情况

2002年12月，国家863计划电动汽车重大专项项目“车用动力超级电容器及其管理模块”课题通过科技部验收。

2004年7月，“车用超级电容器”课题通过上海市科委鉴定，达到国际先进水平。

2004年9月，专利技术二次开发项目 “电动公交车用超级电容器”通过上海市科委验收。

2004年12月，863计划电动汽车重大专项“燃料电池客车用超级电容器”项目通过国家科技部验收。

4、技术专利和知识产权情况

已申请混合型超级电容器相关专利13项，其中发明专利8项，见下表：

5、产品技术工艺成熟度

混合型超级电容器中试生产线已在上海建成，具备完整的技术工艺保证文件和质量保证体系，年产超级电容器单体5万只，产品成品率达到95%。

经信息产业部化学物理研究所产品质量监督检验中心、上海技术监督局上海测试中心的检测，产品性能和产品质量符合技术标准的要求。截止2004年，超级电容器产品已在公交电车和小型电动车中进行了实际运行考核，超级电容器性能没有衰减现象。 

六、技术适用条件

用户应用超级电容的主要设备：超级电容器阵列组及其承载固定装置，专用充电设备、测试和维护工具等。 

七、主要技术经济指标

1、主要技术指标：

牵引型电容器：比能量    10wh/kg

          比功率    600w/kg

          循环寿命  大于50000次

          充放电效率 大于95%

启动型电容器：比能量    3wh/kg

          比功率    1500w/kg

          循环寿命  大于20万次

          充放电效率 大于99%

2、经济指标：

目前超级电容的销售价格约为每瓦时20元（20元/Wh）。 

八、投资与效益

超级电容器与胶体铅酸电池作为电车电源的应用比较，见下表（数据来源：用户使用评价报告）

九、技术应用情况

已应用在公交无轨电车（主电源）、电动高尔夫球车（主电源）、电动叉车（辅助启动电源）、港口起重机械（辅助启动电源）。

十、已成功应用该技术的主要用户

    公交电车制造厂；

城市电车公司；

港口机械制造商；

电瓶车制造商；

电动叉车制造商；

军事工程车辆制造商。 

十一、推广应用的建议

超级电容器是一种清洁的储能器件，充电快、寿命长，全寿命期的使用成本低，维护工作少，对环境不产生污染，可取代铅酸电池作为电力驱动车辆的电源，提高城市公交电车和港口、站场内短距离运输车辆的清洁生产水平。