高耐溫電容令電動汽車更可靠

作為技術(shù)戰(zhàn)略委員會所扶持的先進儲能電容器項目中的一部分，工程師們?nèi)涨肮剂艘豢钊碌碾娙萜髟O(shè)計，該電容器能夠更好地控制電動汽車的溫度。

當提到電容器這個概念的時候，人們首先想到的是像電池組這類超級電容器，但真正意義上的電容器有所不同，它們能量密度非常小，只能儲存微量的電能。電動汽車的電流轉(zhuǎn)換器需要把直流電轉(zhuǎn)化成交流電，雖然電容器一次性儲存的電量非常少，但已經(jīng)足夠支持電流轉(zhuǎn)換器的正常工作，然后再控制三極管產(chǎn)生大電流，為交流電機馬達提供所需電能。

以前的研究表明，到2050年電動汽車在整個汽車市場中的占有率將突破50%，但來自國家物理實驗室（NPL）的消息稱，因為現(xiàn)有的電容器無法很好的控制溫度，而導致部分零部件過熱，使得電動汽車的可靠性大大降低，這一預期也難以實現(xiàn)。上述信息聽起來也許略顯奇怪，畢竟很多人會說目前我們已經(jīng)設(shè)計制造出很多成功的電動汽車和混合動力汽車，像豐田RAV4電動車型，而且電容器也在汽車上使用了幾十年，它們的性能沒有問題；這種說法也沒有很大的問題，一項新型技術(shù)的出現(xiàn)并不意味著要把相關(guān)的傳統(tǒng)技術(shù)貶低得一文不值，這款全新的電容器更是如此，它的使用可以提升電動汽車的性能，但到目前為止它也并非電動汽車的必需品。

這款全新電容器由國家物理實驗室研發(fā)，命名為HITECA，直到溫度高達200攝氏度，它都能以接近最佳效能的狀態(tài)工作，而傳統(tǒng)電容器的平均正常工作溫度上限僅為60攝氏度；換句話說，此款電容器增大了正常工作的溫度范圍，因而提高了效能，并且降低了維護要求。國家實驗室正在努力尋找工業(yè)合作伙伴，以求早日為該產(chǎn)品申請專利，目前對其感興趣的不乏瑪麗女皇學院等高等院校和Valeo、Syfer等知名公司。

電動汽車上的很多零部件要產(chǎn)生熱量是理所當然的，包括驅(qū)動馬達、交流直流轉(zhuǎn)換器和電池組，散發(fā)的熱量多集中在引擎罩下，最終引起更多零部件的溫度上升，影響零部件的工作效率，降低整車的運轉(zhuǎn)效率。在設(shè)計開發(fā)該電容器的過程中，研發(fā)團隊嘗試了多種無鉛材料，不斷調(diào)整各種成分的比例，以及采用各式各樣的加工工藝，例如通過先進的測量技術(shù)獲得高溫下的電流數(shù)據(jù)，才確定了候選材料；再對候選材料進行更深層次的優(yōu)化，最終確定了含有鐵酸鉍（BiFeO3）的陶瓷材料。

不論是從價格方面還是保護環(huán)境方向考慮，電動汽車都存在著非常巨大的發(fā)展空間，但當今的相關(guān)技術(shù)水平一定程度上制約著它的發(fā)展。隨著耐高溫電容器的不斷推廣，我們相信又一重大技術(shù)難關(guān)被攻破，為電動汽車占據(jù)主流汽車市場做好了充作的準備。