石墨烯电池将改变电动汽车的未来?听起来很神是吧?事实上这一切还只是传说。就连现实中被寄予厚望的超级电容器还困难重重呢。
什么是超级电容器?
超级电容器是一种功率型的储能器件，通过电极材料与电解液界面形成双电层，或电极表面快速的氧化还原反应来储存电能。与人们熟知的普通电容器相比，在相同重量的情况下，它的电能储存量和放电时间要大出成百上千倍，而功率只有普通电容器的约1/10。
超级电容器可以分为三类，准(赝)电容器、混合型超级电容器和双电层电容器。双电层电容器，正、负极均使用超高比表面活性炭，俗称电容炭。准电容器，以金属氧化物、导电聚合物为电极材料。其中，双电层电容器中碳碳正、负极的有机介质电容器在目前电动汽车中最为常用。其中C/C无机体系和C/C有机体系，由于其电压在2.7V，比能量3~6Wh/kg，比功率3~12kW/kg，循环寿命达到106次，是目前电动汽车应用的首选。
超级电容器有什么优缺点?
其主要具备使用寿命长、充电时间短、可显示存电量、材料无限、低温性能良好等优点。因此，被人们在新能源汽车的应用中赋予了较大期待。
与锂离子电池相比，其储能的过程并不发生化学反应，所以能够快充快放，功率高出电池十倍;低温性能良好;循环使用寿命长达百万次，是锂离子电池的几百倍。虽然价格通常要比同等蓄电量的锂离子电池高出约10倍，但长循环寿命足以弥补价格高的问题。
但同时，超级电容器也存在重量和体积的比能量低、价格贵的缺点。目前的超级电容器充电一次只够电动汽车行驶几公里，每千瓦时的蓄能产品价格却是电池的近10倍。这两大问题是超级电容器在电动汽车应用上难以大量推广、单独使用的瓶颈。
超级电容器怎么用在新能源汽车中?
目前，超级电容器已经作为储能部件应用在混合动力公交车、增程式 电动公交车、燃料电池汽车、城市轨道交通、纯电动汽车上。主要与其他能量部件(发动机、蓄电池、燃料电池)并联工作，提供车辆启动需求的高功率，承受制动 能量回馈和大电流快速充电的高功率冲击。在城市公交中也可单独使用。
超级电容器的使用效果显著。与传统燃油汽车组成混合电动车时，超级电容器的使用通过回收刹车能量就可有10%至20%的节油率。但是，超级电容主要发挥的还是配角作用，如果与内燃机并联，可减小其设计功率，减轻重量，节省油料，降低污染;如果与燃料电池并联，则可使其适应加减速的需求;如果与各种蓄电池并联，则可延长电池寿命，回收车辆减速时的动能，节省能源。然而，在短期内，超级电容器有其局限性，除电动公交外，它还不能作为普遍、独立的车用储能电源。
超级电容器技术突破难在哪里?
不断提高性能，是超级电容器的立命之本，其中的核心技术主要包括 以下三个方面。首先，如何获得高性能、低成本炭材料将成为技术攻关的关键。我们总结双电层电容器对多孔电容炭材料性能要求时，有“六高”，即高比表面、高 中孔率、高电导率、高堆积比重、高纯度、高性价比。这些指标间彼此相互矛盾、极难兼顾，必须精心调节优化。在超级电容器的成本中，作为精细化工产品的超高比表面活性炭占了很大部分。
