北极星智能电网在线讯:不完全同意匿名用户和@ Fan 关于电容无法稳定放电的说法。
电容的储电量确实和电压平方成正比,所以均衡功率输出的时候,放电曲线会是这样子。前一阶段电压下降比较慢,后面逐渐加速越来越快,直到降低到某个不可用的电压之下。这个曲线确实没有电池放电曲线平缓
不过非常成熟的DC-DC电路早就解决了这个问题。比如这个TI的芯片BQ25504 Battery Management Products ,在输入电压为80mV到3V之间的时候,能产生3V恒定的直流输出。这种芯片大量购买只有1美元左右——技术完全不是问题。
电容特别是超级电容没有能广泛地替代电池作为储能工具,前面答题的各位知友提到一些能量密度和价格,但是还有很多更重要的原因在“储能”之外。我在这里总结一下:
电容的能量密度太小,一般电解质电容只有每公斤不到1Wh,即使是超级电容每公斤也只能存储最多10Wh,而锂电池可以达到前者的几百倍,后者的10~30倍。单位体积的储能也有类似的比例——显然电容不适合需要轻便小巧电源的应用。
成本太高,每千瓦时需要2000~5000美元,相比之下锂电池的成本只有500~1000美元。即使是不在乎体积和重量的应用,初期在超级电容上的投资也是相当大的负担。还有没有提到的:
超级电容的最高电压太低,虽然超级电容能量密度比较高,但是最高充电电压非常低,通常只有2.5V左右。这就意味着有的应用如果需要高达100V的电压(比如电动汽车),需要相当多这样的电容串联起来。给10个同型号串联电容加上25V电压,由于个体差异每个电容上的电压都会略高或略低于3V。那些高于2.5V的电容会更早失效,降低整个供电系统的寿命。可以改进的是对每个电容单独做充放电电路,但这会显著增加整个系统的成本。