儲能領域技術路線非常繁雜,當大多數人的眼光聚焦在鋰電技術的時候,中車新能源已經經歷了十多年的深耕細作,成為一家全球性功率型儲能技術解決方案的供應商。中車新能源總經理陳勝軍在接受國際能源網記者采訪時也非常篤定地說:“我們要做高功率型儲能器件和儲能系統供應商,超級電容始終是我們的業務重點之一。”

中車新能源總經理陳勝軍
軌道交通是超級電容發展的動力源
超級電容是一種非常有特色的儲能技術,在陳勝軍看來這種技術有其自身的生命力。陳勝軍介紹說:“超級電容的功率性非常好,它的可靠性也非常高,其使用溫度范圍比較寬、壽命也相對較長,它是一個很有特色的產品,在交通運輸、電力、工業等領域應用場景比較明確,這是有生命力的器件。超級電容的這些特色使得我們一直堅持專注于此。”
中車是全球領先的交通領域的裝備制造企業,尤其關注軌道交通事業的發展,從接觸網供電到脫網運行,軌道交通的電驅動一直在不斷進行技術革新。與小型家用電動汽車不同,大型軌道交通機車在離網時需要高功率的儲能系統支持,在高功率輸出方面,鋰電存在明顯短板,超級電容則更為適合。

陳勝軍說:“使用接觸網供電的有軌電車不僅影響市容市貌,在共享路權的情況下還存在一定的安全隱患。脫網運行是有軌電車一種發展趨勢,是軌道交通一項革命性舉措。超級電容技術也推動了軌道交通領域的發展和創新。脫網運行的軌道交通車輛所需的儲能裝置要保證高功率輸出的情況下還必須保持一定的能量密度,可以讓機車在脫網運行的情況下行駛一定的里程。目前一種新型的超級電容類型——混合電容在能量密度方面較雙電層超級電容有所提高,可以支持有軌電車實現高達數十公里的續航里程。可以說軌道交通是帶動超級電容技術發展的一個主要的牽引動力,所以這也是為什么中車一直在這個領域內深耕的重要原因。”
超級電容技術優勢不同凡響
超級電容相比于鋰電儲能除了具有很明顯的高功率優勢之外,還有快速充放電、工作溫度范圍寬、循環壽命長、安全可靠等優勢。陳勝軍強調:“超級電容循環壽命非常長,雙電層超級電容有百萬次的循環壽命,比鋰電數千次的循環壽命要高得多。超級電容的工作溫度可以從-40℃到65℃之間,比鋰電使用的溫度范圍要寬。還有在安全性方面,雙電層超級電容可以將電壓放到0伏,這個特性是不可替代的。不存在過充、過放的問題。”

中車電動12米純電動客車
在與飛輪儲能技術對比時,超級電容也有相應的優勢。陳勝軍分析說:“雖然飛輪儲能和超級電容都屬于高功率型的儲能技術,但兩者還是有明顯的區別。超級電容屬于電化學器件產品,飛輪儲能則是系統級產品。從穩定性角度看,器件產品的穩定性和可靠性更容易保障。從成本角度看,飛輪儲能適合數十至百兆瓦級別的功率型應用場景,超級電容則在千瓦至兆瓦級儲能更具成本優勢。”
超級電容循環壽命長,其應用范圍也并不局限在大型軌道交通領域。陳勝軍告訴記者,超級電容在汽車領域還用于穩壓、能量回收和高可靠后備電源。此外在乘用車方面,超級電容還可以提高車輛的舒適度,應用于電子減震系統。
除了在交通領域應用,超級電容還可以在新能源發電領域發揮優勢。它不僅可以做風機變槳控制系統的后備電源,還可以做光熱發電定日鏡等控制系統的備用電源。在智能微電網領域可以為短時功率補償電源與鋰電池等組成電電復合的儲能系統……
穩健發展努力實現新目標
中車新能源作為全球領先的功率型儲能技術解決方案供應商,其海外市場發展也在不斷取得突破。陳勝軍介紹說,目前中車新能源在海外市場的布局有兩種形式,一種是與其他車企搭載出海合作,比如此前與宇通混合動力客車合作,今年也有上百輛的出海訂單,以及搭載中車自己的有軌電車、混合動力的機車甚至是無軌電車一起出口。目前這種搭載出海的模式,市場比較疲軟;另一種是器件級產品的直銷和分銷,與前者相比,這部分業務今年發展得更好,隨著因為產業格局導致的市場變化,中車新能源也在加緊布局,迅速占領這部分市場。目前全球疫情肆虐,中車在海外市場的拓展力度還在不斷加強。陳勝軍表示:目前中車新能源在超級電容領域的發展還是比較穩定的。

中車新能源3000F超級電容器
談到未來的目標和技術創新的方向,陳勝軍認為降低成本是最重要的一個問題。因為目前超級電容雖然每年可以實現大約3%到5%左右的成本下降,但其下降的幅度依然比鋰電的成本下降幅度平緩得多。超級電容成本降低的幅度不大與上游廠商數量少有關。不過陳勝軍對未來超級電容降低成本非常有信心,隨著超級電容應用到乘用車、電力等領域,越來越多的企業也會參與到技術升級的大軍中。超級電容在技術研發方面正在嘗試和多種材料進行合作,實現高功率和高能量密度的“雙高”目標,中車新能源也會繼續保持技術領先優勢,成為超級電容儲能領域的引領者!
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