車用超級電容電池/熱電技術(shù)崛起

　　來自英國劍橋的科技產(chǎn)業(yè)顧問機(jī)構(gòu) IDTechEx 董事長Peter Harrop表示，有一種新型態(tài)的電力儲存裝置，結(jié)合了超級電容(supercapacitor)與鋰離子電池的優(yōu)勢，并能藉由汽車引擎的熱能來充電，將是未來包括工業(yè)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，通常介于兩者之間;該蓄電裝置有以鉛酸(lead-acid)電池或鎳(nickel)電池為基礎(chǔ)的版本，而市場主要關(guān)注的是采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(xué)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(yōu)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制造商的青睞，包括BMW、Ford、Komatsu以及日本官方研究機(jī)構(gòu)AIST。

　　超級電容電池結(jié)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(rèn)為，可轉(zhuǎn)換為能量、否則將以發(fā)熱形式流失的熱電(thermoelectrics)，將會在未來成為應(yīng)用于各種車輛以及其他領(lǐng)域的常見技術(shù)：“熱電裝置將會在2025年成為一個規(guī)模達(dá)10億美元的獨立市場，包括汽車應(yīng)用在內(nèi)。”

　　截至目前為止，熱電技術(shù)很少有成功的案例，僅有一些罕見的創(chuàng)新應(yīng)用。例如EnOcean Alliance曾利用附著于散熱器(radiator)的熱電裝置產(chǎn)生微小UHF脈沖，以執(zhí)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(fā)警報。

　　熱電材料能將廢氣或馬達(dá)的散熱轉(zhuǎn)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(jìn)軍汽車應(yīng)用卻都沒有成功;例如BMW研究了20年，也只能實現(xiàn)約十分之一、也就是3%左右的熱電轉(zhuǎn)換率理論最大值。2014年，日本大型工程車制造商Komatsu KELK則證明，其熱電轉(zhuǎn)換創(chuàng)新技術(shù)能回收1.5KW的能量、將熱電轉(zhuǎn)換效率提升至7.5%左右。IDTechExj預(yù)測，熱電能量采集方法將在2018年大量運用于巴士及混合動力車輛中;而各種大型車輛將首先受惠于這種技術(shù)，因為它們產(chǎn)生的熱足夠讓熱電技術(shù)實用化。

　　IDTechEx也預(yù)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，而搭配熱電能量采集裝置能進(jìn)一步擴(kuò)展其市場版圖，催生更小型的超級電容電池。例如美軍預(yù)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(yù)測，到2025年全球?qū)⒂?00萬混合動力車輛使用熱電技術(shù);此外到2030年混合動力車輛的銷售量將持續(xù)超越純電動車，原因是純電動車無法產(chǎn)生足夠的熱能，讓那時候的先進(jìn)熱電材料利用。而在2030年，銷售量將持續(xù)超越混合動力與電動車的傳統(tǒng)汽油動力車輛，也將受惠于熱電技術(shù)，為暖氣、通風(fēng)馬達(dá)(ventilation motors)以及其他電動配件。