SKYdai 发表于 2009-10-20 15:36:23

EEStor超级电容--(如果老美的发明是真的可能要改变这个世界哦??)

一场电池革_命可能即将发生EEStor超级电容电池现与洛克希德马丁公司签定授权协议
一场电池革_命可能即将发生:引起广泛质疑的EEStor超级电容电池现与洛克希德·马丁公司签定授权协议.
洛克希德—马丁公司目前是美国第一大国防承包商,创建于1913年,1932年改称洛克希德飞机股份有限公司,1938年改为现名。
这下还怀疑EEStor超级电容电池的人该减少了吧.看来他们声称的超级电容:充电5分钟,可储能52.22KWH,供14匹马力的电动汽车,以每小时96公里速度使用5小时,行驶480公里。可能不是吹牛.一场电池革_命可能即将发生.
EEStor超级电容电池的原理很简单,即传统的法拉第电容,两片电极夹电介质,高中的物理知识,但他们只不过把电极厚度做到1µm,电介质的介电常数做到19861,耐压做到557V/µm,厚度做到9.81µm,比能量密度达402WH/公斤(10 times the energy density of lead acid batteriesat 1/10th the weight and volume)。根据E=1/2CV2和C=εKA/t不难验证他们这个结果的可信度. 他们被怀疑的地方主要是随着电压的升高, 介电常数剧减, 介电常数在他们声称的3500V下不可能还保持那么大,还有是电介质耐压不可能那么高,容易被击穿和容易漏电。多数的专家教授持否定态度,下面是有关讨论的链接:
http://www.technologyreview.com/Biztech/18086/
http://tyler.blogware.com/blog/_archives/2007/11/1/3328442.html
http://www.rexresearch.com/weir/weir.htm
http://www.gm-volt.com/2008/01/10/lockheed-martin-signs-agreement-with-eestor/

本人近半年来一直跟踪EEStor超级电容的发展,国内除了一些有关EEStor公司的消息报导外,在学术界还未引起关注,本人还未见到国内有关把传统的法拉第电容作为储能电池方面的研究报道。大部分都跟风搞燃料电池,电化学(双电层)超级电容和准法拉第超级电容。上海的超级电容公车示范线恐怕是电化学超级电容应用最牛的,但与EEStor公司的法拉第超级电容一比差远了,电化学超级电容的比能量密度要达到402WH/公斤几乎是不可能的。眼看这种只应用高中的物理原理的知识产权又要归美国人了,EEStor公司已公布2个专利,另外17个专利在申请中。信息革_命的电脑芯片和软件我们已经落后了,能源革_命的原创权我们有可能又丢了。我们的科研经费每年都在增加,而创新能力却在下降,科技界缺少主见,论文在国外发表才牛,知识流失严重。其实国内搞钛酸钡介电材料研究的很多,有人能把介电常数做到30万,可惜这篇文在国外发表,国内看不到。国内没有人能想到用这么大的介电常数搞法拉第超级电容,而被美国人了先想到了,据说发明人WEIR,RICHARD,D. 曾经在IBM搞硬盘出身。作为中国知识分子的一员,深感悲哀,现在有多少人还能在科研中追求真理而看淡名利作为自觉的世界观。

一场电池革_命可能即将发生:引起广泛质疑的EEStor超级电容电池现与洛克希德?马丁公司签定授权协议.
洛克希德—马丁公司目前是美国第一大国防承包商,创建于1913年,1932年改称洛克希德飞机股份有限公司,1938年改为现名。
这下还怀疑EEStor超级电容电池的人该减少了吧.看来他们声称的超级电容:充电5分钟,可储能52.22KWH,供14匹马力的电动汽车,以每小时96公里速度使用5小时,行驶480公里。可能不是吹牛.一场电池革_命可能即将发生.
EEStor 超级电容电池的原理很简单,即传统的法拉第电容,两片电极夹电介质,高中的物理知识,但他们只不过把电极厚度做到1μm,电介质的介电常数做到19861,耐压做到557V/μm,厚度做到9.81μm,比能量密度达402WH/公斤(10 times the energy density of lead acid batteries at 1/10th the weight and volume)。

2009年4月28日 EESTOR公司引入了第三方认证机构进行认证,洛马公司及通用、ZENN公司负责人到场,确认装置在3500V电压下 介质介电常数达到22000点,储能密度超过400WH/KG(是目前锂电池能量密度的四倍),公司将按照合同在年底为武器商及汽车商提供样品进行实测。
如果这种装置用在汽车上,甚至高速列车上,列车将获得巨大的额外动力
我花了半天时间翻译了专利一小段,原来美国人采用了湿化学工艺,掺杂改性的高介电常数钛酸钡纳米颗粒材料,双层包覆氧化铝与钙镁硅酸盐物质,包覆层厚度100埃米,复合PET绝缘聚合物材料,热压成型1微米的薄膜,击穿电压超过4000V,薄膜表面喷涂9微米厚的金属电极涂层,形成超高压超薄平板电容器组件,储能密度还有很大的提升空间,如果工艺成熟,意味着彻底淘汰内燃机。电容器特性 无限充放电次数,无电化学反应,超高充放电倍率,超高功率。

面对大家的质疑,EEStor公司一直没有正面回应,而是保持沉默。但是进入到2009年,EEStor公司似乎加快了他们的研发和生产进程。年初,他们公布了他们申请的商标和第一款产品的技术规格:

附件: 您所在的用户组无法下载或查看附件从公布的规格书我们可以看出该产品的工作电流只有不到1C,最大脉冲电流只有3C,能量达到了300wh/kg,充电时间为90秒,工作温度范围为-40~49度,产品获得了UL和欧洲的安全认证。值得注意的是他的产品价格,小批量订货的价格是每个62.5美元。相当于每wh 0.68元人民币,只有锂离子电池每wh3.5人民币的1/5。

    4月22日,EEStor公司又公布了第三方检测机构对他们生产陶瓷叠片式超级电容器的关键材料纳米钛酸钡的检测结果。结果显示:钛酸钡的介电常数达到了22500,工作温度范围不是前面宣布的-40~49度,而是-20~65度。6月1日,EEStor公司的合作伙伴加拿大的ZENN电动汽车公司发表公告宣称由于钛酸钡的量产技术已经取得重大突破,2009年底,他们将量产装备有EEStor公司电源系统的电动车。但是他们仍然没有公布电源系统的电压及自放电率。同时他们还宣布继续增持EEStor公司的股份,加大对EEStor公司的投资。

面对从互联网获取的这些有关EEStor公司的信息,我一直抱持着宁可信其有不可信其无的态度,密切关注着这家公司的公开信息,同时也在关注钛酸钡的生产技术,陶瓷叠片式电容器的生产技术。我不仅希望EEStor公司取得成功,也希望我们中国的企业关注这一新的产品。我不希望看到我们的新能源产业出现哀鸿遍地的景象,我希望我们能够成为真正的颠覆者。





一:市场规模:
      针对未来电动汽车大发展的机遇,现在大家都在拼命研发磷酸铁锂的汽车动力电池,但按照技术发展,由于磷酸铁锂动力电池的固有缺陷,预计在未来2~3年,磷酸铁锂动力电池会被逐渐淘汰。现在的汽车动力电池主要有以下四种:      
A:最低档: 铅酸电池能量密度0.03~0.05度/kg,太低,污染重,只能用在现在的电瓶自行车。
B:低档:   镍氢电池,0.1~0.2度/kg, 价格昂贵,行驶很短60~80km,电动汽车上没前途。
C:高档:磷酸铁锂电池,0.40~0.50Ah/kg, 价格较贵,深圳比亚迪电动汽车已经能实现一次充电行驶350~400km. 但安全风险较大。
D:超高档: 超级电容动力电池,1~2度/kg,价格便宜,会成为动力电池的主流。

(1)       高耐压超级电容动力电池:和镍氢电池/磷酸铁锂动力电池相比,超级电容动力电池更具有优势,
①   能量密度高: 300~1000Ah/kg,是镍氢电池的5~10倍,磷酸铁锂的3~5倍
②   不经过电能/化学能的转化损耗,电能利用率高达95%
③   安全:   不存在易燃易爆物质,不会爆炸
④   经久耐用: 10~50万次的充电循环,确保使用寿命≥10年
⑤   价格便宜: 预计只有镍氢电池的20%,磷酸铁锂的30%~40%。

2-2:市场:
   (1)汽车动力电池:
         现在的动力电池很昂贵,接近20000元/辆,只有大幅降低电池成本,电动汽车才会大规模普及,镍氢电池和磷酸铁锂电池的原料成本很高,是很难普及的。
         国内市场: 从2010年,按纯电动汽车国内销量200万量计算,每辆20000元的动力电池,总计
               2,000,000辆 * 20000元= 16* 1010元 = 1600亿元
         出口国外汽车公司:
               
   (2)电动自行车:和现有的48V/20Ah铅酸电瓶的40~50km路程相比,超级电容动力电池可以使一次充电的行程达到200km,和铅酸电瓶竞争优势太强了,完全淘汰摩托车,但需要研发配套的稳压稳流电路,使电机转速稳定。
电动自行车的电瓶可以较小,预计在1000元左右,估计市场规模:
300万辆 * 1000元/辆 = 30亿元
(3)       家用太阳能发电储存电池:
            建立一个太阳能家用发电系统,屋顶太阳能发电后被储存到超级电容电池,储存的电能经过稳压装置供应家庭独立的供电。
            现在太阳能光伏电池较贵,一旦技术进步后价格大幅下降,家用太阳能发电系统就会向太阳能热水器一样普及。
(4)       家用省电器:一般家用耗电在5~10度/天,利用分时电表差价,在下半夜半价时充电储存5~10度电,白天放电使用,节省一半的电费。市场需求应该很大。
(5)       变电设备的意外启动电源
(6)风力发电的电源储存
                  
   我们正在发展一种高电压的超级电容动力电池,性能远远比磷酸铁锂动力电池优异。由于采用了全球独创的新型固体功能材料,实现了超级电容的超高容量和高耐压。
这种高耐压超级电容电池具有如下的技术优势
    (1)充电速度快:由于不存在电能转化化学能的化学反应,充电10秒~10分钟可达到其额定容量的95%以上;
  (2)循环使用寿命长,深度充放电循环使用次数可达10万次~50万次,没有“记忆效应”;
  (3)大电流放电能力超强,能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率≥90%;
  (4)功率密度高,可达300AH/kg~1000AH/kg,相当于磷酸铁锂电池的5~10倍;
  (5)产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染,是理想的绿色环保电源;使用的原料都是廉价金属。
  (6)充放电线路简单,无需充电电池那样的充电电路,安全系数高,长期使用免维护;
  (7)超低温特性好,温度范围宽-50℃~+170℃;
  (8)检测方便,剩余电量可直接读出;
(9)单节容量范围:1000F--6000F 。
(10)高耐压:能耐电压≥300V。
(11)只要稳定电压,没有过充电损害电池。

一:超级电容动力电池的储存能量:
我们可以如下计算超级电容动力电池的储存电量功率:
1-1:永不磨损超级电容动力电池的技术标准:
   充入电压:220v
   电容量:200F/kg
1-2:单节满容存储电能:
储能公式Q=1/2*CU2
重量: 接近1.0kg
    Q= 1/2*CU2 =1/2* 200F * 220V = 4.84*106J= 1.34度/kg
   实际放电量95%,到开路电压48V
    Q= 6.7 * 95% *48V =~1.2度电。
   按照现在电动汽车耗电量测试结果15度电/100公里,60节的电池组并联,一次充满电可以行驶≥400公里。

二:和现有超级电容的比较:
    国内锦州百纳也生产超级电容,但他们都是电解电容器,由于电解电容器容易击穿,电解质有腐蚀性,容易老化,耐压很低仅仅2.7V,无法实用于汽车动力电池。2008年上海张江开行了国内第一辆超级电容公交车,由于他们采用的是超级电解电容,存在的优点和问题很多。
2-1:缺点:
(1)超级电容耐电压太低,储电量不够:电池组只有≤10度的电量储存,公交车测试耗电量1.4度/km,行驶里程太短。
(2)电解电容器漏电流很高,夏天经常故障:电解电容高温下漏电流大幅增加,容量下降。按照漏电流温度曲线,电解电容已经接近技术极限,很难再提高了。
(3)单个电容量不大: ≤1000F
(4)耐压太低:国内全部是0.9V~2.7V,根据电量公式Q=CU,电容的充电量和电压/电容值最显著,提高充电耐压能大幅提高电容储电量。

2-2:优点:
(1) 电容汽车制动性能优异
(2) 安全环保
   
2-3:永不磨损超级电容动力电池:
(1)没有电解质,采用新型固体功能材料,由于介电常数达到≥30000,比电解电容大幅提高电容量。
(2)高耐压: 可以基本实现220V电压充电,击穿电压更高。
(3)不磨损:
(4)安全:   内部没有易燃易爆物质和侵蚀性物质。

cock 发表于 2009-10-20 15:57:18

我是最高兴的,即使是美国的发明.

master5888 发表于 2009-10-20 16:08:15

前几天的新闻,漯河一家企业动力电池取得重大突破,充电30分钟能跑500公里,速度可达120.首先应用于公交上。
貌似和LZ介绍的类似,不知水分几何

dovebird 发表于 2009-10-20 16:21:37

想看最新的技术成熟的电动车产品:tesla   http://www.teslamotors.com/
实用化的。
使用范围挺广。。。。只是价格和推广时间??

maruibing 发表于 2009-10-20 16:31:36

不可能吧?老美也学会忽悠啦?

JAMESKING 发表于 2009-10-20 16:46:15

如果是洛克希德-马丁公司自己使用了的话,我就相信了,毕竟洛克希德-马丁公司的实力比我们国家的整个航空部门加起来的实力还要强,他们一般来说不会随便开玩笑。

phone 发表于 2009-10-20 17:12:59

如果能应用开来,对电池行业的响是很大的。

newintel 发表于 2009-10-20 17:42:37

这个东西不是忽悠, GM已经开始研发,这个是汽车行业的革_命!
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_20/ourdev_493859.jpg
1 (原文件名:Snap1.jpg)
原文地址:
http://www.cleanmpg.com/forums/showthread.php?t=7899

newintel 发表于 2009-10-20 17:44:50

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_20/ourdev_493861.jpg
2 (原文件名:Snap2.jpg)

EEStor Announces Production Milestones
Breakthrough ceramic ultra capacitor (battery) technology company announces two key production milestones: proving of their automated production line, and third party validation of all key production chemicals.


click for enlargement

ZENN (Zero Emissions No Noise) cars will be the first to be fitted with the new storage technology by EEStor, beginning this year.With this technology on board, a vehicle could drive 500 miles on a charge that takes just five minutes.However, the charging station would need to be on the order of a power company substation.Otherwise, the charge will take longer, limited to what the source is able to deliver.




CEDAR PARK, TEXAS, USA -- EEStor, which made a cannon-ball splash announcement last year of its super-fast-charging, environmentally-friendly, long-enduring, affordable battery technology, has emerged from a period of silence with news of several company milestones.

The first EEStor, Inc. automated production line has been proven to meet the requirements for precise chemical delivery, purity control, parameter control and stability.

In addition, EEStor, Inc. has completed the initial milestone of certifying purification, concentration, and stability of all of its key production chemicals -- most notably the attainment of 99.9994% purity of its barium nitrate powder.

The independent 3rd party chemical analysis was completed by Southwest Research Institute, Inc. located in San Antonio, Texas under contract with EEStor, Inc.

With these milestones completed, EEStor, Inc. is now in the process of producing on its automated production line, composition-modified barium titanate powders and is moving toward completing its next major milestone of powder certification.

Once that is accomplished, the company will be ready for full throttle production.

EEStor technology is expected to surpass all existing battery technologies, with its microsecond recharging and capacity for millions of 100% charge/discharge cycles. The environmentally-friendly technology is affordable and designed for versatile "racked and stacked" configurations.

Richard Weir, CEO and President of EEStor, Inc. said: "We are very proud of the key advancements we have made over the past year."

In addition to the milestones identified, the Company has also been awarded a critical patent related to their technology and has 12 additional patents pending.

"We have built a state-of-the-art facility and have exceptional personnel onboard", said Weir.

The first commercial application of the EESU is intended to be used in electric vehicles under a technology agreement with ZENN Motors Company. EEStor, Inc. remains on track to begin shipping production 15-kilowatt-hour Electrical Energy Storage Units (EESU) to ZENN Motor Company in 2007 for use in their electric vehicles.

The production EESU for ZENN Motor Company are expected to function to specification in operating environments as severe as negative 20 to plus 65 degrees Celsius, will weigh less than 100 pounds, and will have ability to be recharged in a matter of minutes.


原文地址:http://pesn.com/2007/01/17/9500448_EEStor_milestones/

newintel 发表于 2009-10-20 17:47:52

想看看传说中超级电容的吗? 如下:
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_20/ourdev_493864.jpg
3 (原文件名:Snap3.jpg)

icer1 发表于 2009-10-20 17:52:00

好东西啊

newintel 发表于 2009-10-20 17:57:49

这个东西应该已经进入样车实验阶段,看老美的装备:
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_20/ourdev_493871.jpg
4 (原文件名:Snap4.jpg)

newintel 发表于 2009-10-20 17:59:28

大家在GOOGLE图片搜索EEStor 或者EEStor ultracapacitor 就可以了解到很多内容,避免"没图没真相"

visonlee 发表于 2009-10-20 18:47:03

不会吧 真有这个东西的话 真是一件会令人兴奋的事情啊
如果价格又便宜 马上会淘汰掉很多东西啊

lanshuitianxia 发表于 2009-10-20 18:54:48

很牛的电容

kevinsong 发表于 2009-10-20 19:06:32

确实牛!

armok 发表于 2009-10-20 19:14:44

hwbrat 发表于 2009-10-20 19:27:11

中石化和中石油会很害怕这个技术

mc56f8037 发表于 2009-10-20 19:35:18

关注

ywl0409 发表于 2009-10-20 20:41:41

如果能够用在该公司研制的战斗机上面,如果使用在激光武器上面,那威力无穷了.

maruibing 发表于 2009-10-20 21:34:11

17楼说了我说的话;还是有点儿怀疑;普及不了;

kenson 发表于 2009-10-20 21:42:32

如果短路的话会不会好像一个小的原子弹爆炸的呢?!

bird07 发表于 2009-10-20 21:47:34

充电5分钟,可储能52.22KWH?

kebaojun305 发表于 2009-10-20 22:12:54

【20楼】 maruibing
积分:438
派别:
等级:------
来自:
        17楼说了我说的话;还是有点儿怀疑;普及不了;
------------------------------------------------------------
同意

shusheng 发表于 2009-10-20 22:15:16

我只想知道要多高的充电电压和充电电流
5分钟充入52.22KWH?
太KB了

ggddll 发表于 2009-10-20 22:25:06

电容厉害!
充电更加NB!

avrpicarm 发表于 2009-10-20 23:00:25

令人振奋的消息,
电容存储能量,
转换效率比电池高很多倍吧,
不过,充电电流应该不小吧,
充电装置也应该比电池充电器复杂很多,

eagle2006 发表于 2009-10-20 23:02:16

5分钟充入52.22KWH?

这个能在哪里充电?

mc56f8037 发表于 2009-10-20 23:21:00

626.64KW   恐怕要专门设充电站(最有希望有中石化,中石油来做了)

watercat 发表于 2009-10-20 23:21:27

雷劈充电吧……

不过话说回来了,这样的容量若是真的,则某些东西就应该比较有眉目了……

tdwx 发表于 2009-10-21 00:24:02

关注中!

rqiang 发表于 2009-10-21 00:35:44

这种高耐压超级电容电池具有如下的技术优势
    (1)充电速度快:由于不存在电能转化化学能的化学反应,充电10秒~10分钟可达到其额定容量的95%以上;
  (2)循环使用寿命长,深度充放电循环使用次数可达10万次~50万次,没有“记忆效应”;
  (3)大电流放电能力超强,能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率≥90%;
  (4)功率密度高,可达300AH/kg~1000AH/kg,相当于磷酸铁锂电池的5~10倍;
  (5)产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染,是理想的绿色环保电源;使用的原料都是廉价金属。
  (6)充放电线路简单,无需充电电池那样的充电电路,安全系数高,长期使用免维护;
  (7)超低温特性好,温度范围宽-50℃~+170℃;
  (8)检测方便,剩余电量可直接读出;
(9)单节容量范围:1000F--6000F 。
(10)高耐压:能耐电压≥300V。
(11)只要稳定电压,没有过充电损害电池。
感觉是在忽悠,只提到优点,没有缺点吗?
呵呵,关注中!

s99060 发表于 2009-10-21 01:15:37

好像电容总的充放电效率是25%?

wuly 发表于 2009-10-21 01:44:45

我前段时间参与做的电容充电110V 30A噢 据说20多分钟充满
当然和他这个5分钟充50KWH不能比,这个功率等级得建充电站,家用比较困难

hl1200aa 发表于 2009-10-21 02:23:22

这电容要像《世界大战》里面那样打雷充电才行,到时候车子在路上充电的场面就蛮壮观了。

dd123 发表于 2009-10-21 06:32:15

几点疑问:
1、上面说,“EEStor超级电容电池的原理很简单,即传统的法拉第电容,两片电极夹电介质,高中的物理知识,但他们只不过把电极厚度做到1µm”
    注意:电极仅只有1µm厚,那这样的电极能允许多大的电流密度呢?要知道几十个kW还是需要不小的电流的。
2、几秒钟或几分钟就能充好电,那么这样的充电速率需要提供多大的充电电流呢。

呵呵,这都是些电学基础的东西,我有一点不懂了。

tepow 发表于 2009-10-21 08:16:28

这东西好象出来有几年了,实际应用估计还是很有难度,高K的材料比较容易击穿,如果有这么高的能量密度可不是开玩笑的。

czc831023 发表于 2011-2-25 23:32:46

以动力输出为例,如果电容器的能量密度是汽油百分之五十,电机+传动机构与内燃机+传动机构的体积重量相同就有好戏看了

hushaoxin 发表于 2013-12-25 09:43:35

今天来看这个消息,好像时隔几年了,依然没有突破,大家都在折腾磷酸铁锂

dz280339441 发表于 2013-12-26 01:31:48

希望尽快面市

k005 发表于 2013-12-26 09:03:34

kenson 发表于 2009-10-20 21:42
如果短路的话会不会好像一个小的原子弹爆炸的呢?!

你说到点子上了,能量密度越大,破坏力越强。
如果有坏人买堆电池,遥控短路,威力难以想象!

shian0551 发表于 2013-12-26 09:38:19

买堆电池,绑扫把上,可以飞到月亮上了.
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