混合動力車用鋰離子電容器的開發(fā)(二)
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
③的低價位對擴(kuò)大市場很重要。不過，不僅要求降低蓄電元器件的價格，還應(yīng)該綜合考慮蓄電系統(tǒng)的設(shè)置環(huán)境和壽命等因素，以降低系統(tǒng)整體的成本。
大型蓄電元器件并不是只要便宜就好的產(chǎn)品，其長期可靠性非常重要，一旦發(fā)生問題就會失去市場的信賴，最終會造成巨大損失。
在實際使用條件下，不是單元單體使用，而是需要制成模塊，以確保既定的電壓或輸出功率，因此必須實現(xiàn)模塊的低成本化。
LIC可由以下3點來削減模塊成本：①單元單體的電壓較高，可減少單元數(shù)量；②高溫耐久性出色，設(shè)置條件比較寬松；③可削減管理成本。
關(guān)于①，制成既定電壓的模塊時，單元電壓越高，使用的單元數(shù)量越少。例如，電壓為300V時，需要120個EDLC的2.5V單元，而使用LIC的3.8V單元只需80個即可。
由于②的特性，可在比較廣泛的溫度條件下使用。像LIB那樣，需要進(jìn)行非常嚴(yán)密的溫度管理時，則設(shè)置場所會受限。但如果高溫耐久性出色，可放寬對溫度環(huán)境的限制，因此設(shè)置場所的自由度較高，能為削減成本做出貢獻(xiàn)。
③的管理成本，是指蓄電元器件的管理系統(tǒng)“Battery Management System（BMS）”相關(guān)的成本。LIB等充電電池的充放電曲線會隨著電流值和溫度環(huán)境發(fā)生巨大變化，因此為管理充電狀態(tài)，BMS會花費成本。
LIC如圖3所示，充放電曲線的斜率不會隨著電流值發(fā)生大幅變化。這種趨勢也不會隨溫度而變化，只需管理電壓就能掌握充電狀態(tài)，因此可降低BMS的成本。
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| 圖3：即使電流值發(fā)生變化也容易管理充電狀態(tài)的LIC LIC即使輸入輸出時的電流值發(fā)生大幅變化，其斜率也不會改變，因此可輕松管理單元的充電狀態(tài)。 |
電力再生市場占LIC的一大半市場
以上介紹了LIC的一般特征，下面將介紹我們開發(fā)的LIC——EneCapTen的特征（圖4）。EneCapTen的單元采用重視散熱性的層壓構(gòu)造，可進(jìn)行大電力的充放電。壽命極長，達(dá)到10萬次以上。另外，考慮到環(huán)境負(fù)荷，沒有使用鉛等重金屬。
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| 圖4：FDK開發(fā)的LIC“EneCapTen” 單元采用層壓構(gòu)造（a）。45V模塊由12個單元構(gòu)成（b）。 |
模塊將根據(jù)用戶的性能參數(shù)設(shè)計。此外，表2所示的通用模塊現(xiàn)已上市，用于混合動力車的4000F單元現(xiàn)正在開發(fā)中。
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目前，LIC的主要用途有以下四方面：①瞬低補(bǔ)償裝置和UPS（不間斷電源）等備用（Backup）市場；②混合動力車、起重機(jī)及建筑機(jī)械等電力再生市場；③太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電等負(fù)荷平均化市場；④混合動力車和復(fù)印機(jī)等電力輔助市場。
其中，市場規(guī)模最大的是電力再生市場，估計將占一半以上。不過，預(yù)計今后隨著智能電網(wǎng)領(lǐng)域的擴(kuò)大，太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電等負(fù)荷平均化用途也將形成一個巨大的市場。
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