電池和超級電容器因其通常都被應(yīng)用為儲能元器件，而被經(jīng)常拿來一起比較，但在儲能的關(guān)鍵參數(shù)、電池管理系統(tǒng)等方面存在的諸多差異，帶來了應(yīng)用上的選擇“此”而不選擇“彼”，甚至是“兩者都要”。
超級電容器 VS 電池在儲能應(yīng)用上的關(guān)鍵參數(shù)有何不同？
01充放電
超級電容器在充放電過程中基本不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不使用重金屬，且這種儲能過程是可逆的。正因如此，超級電容器的一個主要特性就是其充電能力沒有實際限制，可以反復(fù)充放電數(shù)十萬次，循環(huán)壽命長、更加環(huán)保清潔。
電池儲能更多是化學(xué)反應(yīng)的過程，相比基于電容器的靜電儲能，有著更高的能量密度。但在目前的電池化學(xué)中，鋰和鉛酸類型的電池壽命只能持續(xù)幾年，并且隨著化學(xué)反應(yīng)以及操作和存儲條件的變化，會快速衰退。
02 工作溫度
電池很容易因工作溫度波動而影響到其正常運行。電池典型的工作溫度范圍為 -20至+40℃，但容易發(fā)生熱失控，從而使得效率降低，甚至可能帶來極大的安全隱患。
超級電容器的內(nèi)阻通常更小，因此以熱的形式浪費的能量也非常小。超級電容器基本不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也大大減小了發(fā)生熱失控的可能。種種原因使得超級電容器的工作溫度范圍更廣，能達(dá)到 -40至 +70℃(85)，并且擁有更好的熱穩(wěn)定性和效率，可以提高電子產(chǎn)品的安全性和可靠性。
03 功率密度
功率密度直接關(guān)系到儲能技術(shù)的充放電倍率和放電時間。從充放電能力來看，超級電容器可選擇恒定電流等多種充電方式，并且因其高于電池數(shù)倍的功率密度，它們的充電率也更高，可以在分秒之間完成充放電，而電池則需要花費數(shù)小時。
04 電池管理系統(tǒng)
電池管理系統(tǒng)（BMS）對于確保正確的充電和放電至關(guān)重要。這些系統(tǒng)通過監(jiān)測、控制和優(yōu)化電池溫度、電壓、電流、充電狀態(tài)等來實現(xiàn)這一目標(biāo)。近年來電池技術(shù)越發(fā)復(fù)雜，應(yīng)用也越來越廣，對安全的要求越來越嚴(yán)格（特別是圍繞汽車應(yīng)用），相應(yīng)地對電池管理系統(tǒng)的要求也水漲船高。
超級電容器模組技術(shù)固有的穩(wěn)定性，大大減輕了管理系統(tǒng)的復(fù)雜程度。超級電容器模組可以預(yù)裝平衡電路，與 BMS 不同，它們不需要外部控制或監(jiān)測，使其應(yīng)用更加簡單，成本也更低，克服了充電壽命的限制。
超級電容器 VS 電池什么時候選擇誰？
既然超級電容器和電池各有優(yōu)點，在實際應(yīng)用中，我們可以根據(jù)對儲能的需求選擇其一，甚至組合。
01 物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備
• 高功率密度、小尺寸能量存儲，可以滿足物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備數(shù)量增長帶來的需求。
• 超級電容器壽命是電池的約 2-4 倍，幾乎沒有熱失控風(fēng)險，符合物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點運行壽命要求（2-10 年）。
02 數(shù)據(jù)中心與工業(yè)廠房
• 超級電容器高質(zhì)量、長壽命及環(huán)保的特點，適合數(shù)據(jù)中心、工業(yè)廠房、醫(yī)療等任務(wù)關(guān)鍵型活動的備用電源應(yīng)用。
• 對比電池，超級電容器磨損小，無熱失控，電池管理系統(tǒng) BMS 更簡單。
03 電子通訊設(shè)備
• 超級電容器可用作單一能量存儲，或與電池技術(shù)組成混合儲能系統(tǒng)，可以實現(xiàn) 1+1＞2。
• 超級電容器可為電子通訊中，比如移動電話等許多需要短脈沖功率的應(yīng)用，提供穩(wěn)定可靠的電源。
05 新能源汽車
• 超級電容器的大功率輸出、能接受大電流充放電等特性，結(jié)合蓄電池的高能量密度特性，可以更好地滿足電動汽車對儲能的嚴(yán)苛要求。
• 兩者結(jié)合可以滿足電動汽車內(nèi)部系統(tǒng)的各種功率需求，分擔(dān)鋰電池功率輸出，改善電動汽車壽命，提高效率并節(jié)能。
長遠(yuǎn)來看，超級電容器和電池依舊因其各自的優(yōu)勢在不同領(lǐng)域發(fā)光發(fā)熱，對它們的選擇最終還要根據(jù)客戶的實際需求來決定，但不可否認(rèn)的是，超級電容器的出現(xiàn)及快速發(fā)展，解決了當(dāng)前一些應(yīng)用中遇到的困境。伊頓提供多種針對特定應(yīng)用場合的定制化超級電容器解決方案，產(chǎn)品包括扣式、圓柱體型單體、大型單體、混合型、模組和模組系統(tǒng)，為各行各業(yè)日益復(fù)雜的儲能需求提供更多的選擇。
關(guān)于伊頓 (EATON)
伊頓作為一家智能動力管理公司，致力于改善人類生活品質(zhì)并提升環(huán)境質(zhì)量。無論是現(xiàn)在還是未來，我們承諾誠信經(jīng)營、可持續(xù)發(fā)展和幫助客戶更好地管理動力。在電氣化和數(shù)字化發(fā)展趨勢的助力下，我們正在加速推進(jìn)全球向可再生能源轉(zhuǎn)型，幫助解決最緊迫的動力管理挑戰(zhàn)，為我們的利益相關(guān)方及社會創(chuàng)造更多價值。伊頓公司成立自 1911 年，于紐交所上市已近一個世紀(jì)。2021 年，伊頓公司銷售額達(dá) 196 億美元，業(yè)務(wù)遍布 170 多個國家。
伊頓公司于 1993 年進(jìn)入中國市場，此后迅速發(fā)展其中國業(yè)務(wù)。2004 年，公司亞太區(qū)總部從香港搬至上海。在中國，伊頓公司現(xiàn)有約 8,000 名員工和 19 家生產(chǎn)基地。
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