在2019年，电动汽车被广泛视为ICE车辆的继任者，制造商正争先恐后地为其模型阵容通电：在2019年法兰克福车展上，保时捷，大众和本田准备就绪的电动汽车将仅举几例。而且很容易明白为什么。
更好的续航里程，更多的充电点以及全面的改进，现在使电动汽车成为汽油同行的有力竞争者。但是，对于许多人来说，它们仍然远远不够完美，至少要花费一些时间才能充电，并且至少在英国仍缺乏真正广泛的基础设施。
尽管现在是默认设置，但在为电动汽车供电时，锂离子技术可能不是最终答案。超级电容器为电池驱动的全电动汽车的一些长期存在的问题提供了解决方案，并且还为混合动力汽车增加了收益。它们可能是电动汽车世界需要的震撼力，但是什么是超级电容器?它们如何工作?它们听起来是否像科幻小说一样?
什么是超级电容器?
让我们首先解释一下超级电容器。有时也称为超级电容器，超级电容器(如电池)是存储和释放电能的一种手段。但是，超级电容器不是以化学品的形式存储能量，而是以静态状态存储电能，从而使它们在快速充电和放电方面更加出色。
到化学实验室!
锂离子电池通过使用电池层以及通过电解质隔开的正负电极来工作。当锂离子在放电时从负向正移动时，它们会产生电荷，而在充电时会发生相反的变化。
超级电容器如何工作?
另一方面，电容器以静态状态存储电能，而不是将其“锁定”在化学反应中。裂开一个电容器，您会发现两个称为电极的导电板，被称为电介质的绝缘材料隔开。这两个极板，一个正极，另一个负极，在连接到电路时会产生电场，使电介质中的原子极化，因此，正原子位于负极板一侧，而负原子位于正极板一侧板，从而产生电荷。
在许多方面，超级电容器只是具有较大电极板且电极之间距离较小的较大电容器，从而可以以势能的形式存储更多电荷。超级电容器不使用电介质。取而代之的是，将多孔电极板浸泡在电解质中，并用非常薄的隔板材料隔开。当电荷通过电极时，其中的原子会极化，从而使电极带正电荷或负电荷。
然后，它们将相反极性的电子吸引到电解质中，从而形成双电层，这意味着超级电容器比其常规电容器所存储的功率要大得多。
超级电容器有什么优势?
在具有再生制动系统的汽车中已经存在超级电容器。这是由于它们比基于化学反应的电池具有更高的功率密度，这使它们能够快速存储和放电，便于收集制动时产生的能量，然后在加速时迅速释放能量。
基于全电池的汽车，例如丰田FCHV，也使用超级电容器来提供辅助加速动力，而氢燃料电池则难以独自完成这一任务。
他们还没有从锂离子电池作为主要动力，但是电动汽车和混合动力汽车正在逐年发展，因此超级电容器在下一代电动汽车和充电中发挥更大作用的潜力很大。支持他们的基础设施。
由于超级电容器几乎完全依靠物理而不是化学来存储能量，因此它们不会以与锂离子电池相同的方式降解。这可能为改善电动汽车的使用寿命以及减少使用锂离子动力电池对环境的影响提供了巨大的机会。
但是，超级电容器相对于锂离子和镍镉电池的最大优势在于其快速充电和放电的能力。我们说的是几分钟而不是几个小时的收费。因此，超级电容器可能是减少目前为全电动汽车充电所需时间的灵丹妙药，或者可以提高混合动力车的速度，这将在本文后面解释。
超级电容器还可以很好地处理无线充电，将其与快速充电能力结合使用，可以消除将电动汽车插入电源插座的需要，并使充电过程更加无缝。
超级电容器的缺点是什么?
超级电容器目前存在两个主要问题，而最令人担忧的是能量密度。当然，超级电容器可以吸收并提供大量电能，速度比锂离子电池还快-但是目前，它们不能存储太多。
这个问题使它们不再适合目前的电动汽车，但这并不意味着将来就应该将它们排除在外。不要忘记花了一段时间才能从锂离子电池系统中提取出可接受的里程范围，因此，聪明的人们努力提高其效率，就有机会改善超级电容器的能量密度。
萨里大学的研究人员声称，超级电容器的材料取得了突破，可以使他们拥有各种汽油车，但是现在还处于初期，您不会从当前的超级电容器中看到这一点。
超级电容器目前存在的第二个问题是放电，或者说它们能够保持充电的时间。目前，超级电容器不能像锂离子电池那样保持电荷。例如，如果您在车库里将超级电容器驱动的汽车停了一周，返回时很可能会发现它是免费的。
快速充电可以解决此问题，但是您需要确保拥有一个方便的充电器，并且该充电器具有足够的安培数以提供超级电容器可以处理的高电荷。您不太可能拥有可提供数千安培电流的家用充电器。
不可避免地，随着超级电容器的突破，我们可以期待更好的能量存储和防止快速放电的方法的出现，这最终可能导致超级电容器取代锂离子电池系统。但这似乎是一条路。
现在是超级电容器?混合动力的帮手
不可避免地，随着超级电容器的突破，我们可以期待更好的能量存储和防止快速放电的方法的出现，这最终可能导致超级电容器取代锂离子电池系统。但这似乎是一条路。
那现在呢?虽然超级电容器可能在一段时间内不会出现在电动汽车中，但该技术已经非常适合混合动力系统。超级电容器已经被用来在混合动力巴士中从站到站快速充电，但是诸如兰博基尼之类的汽车制造商发现它们也可以增加一些严重的额外性能。
当纯粹将混合能源用于性能时，范围和保持电荷的能力等问题就不那么重要了，这就是为什么我们已经看到技术进入了超级跑车世界的原因。
的兰博基尼西安结合与圣亚加塔V12结合超级电容器供电34bhp电子马达，对于亚3.0秒0-62mph性能。
在西安人中，使用超级电容器是唯一的电力存储方法，但有可能我们也可以将混合了超级电容器和锂离子技术的车辆用于混合动力汽车。锂离子电池仍将是主要的动力来源，但是超级电容器可以增加它们的能量，以便在加速和制动过程中更快地释放和充电能量。
超级电容器的未来是什么?
我们只是在这里吐出一个想法，但是这样的汽车可以在城镇周围的超级电容器电源上运行，那里有支持快速充电的基础设施，有效地从一个Powerpoint跳到另一个Powerpoint。然后，对于更长的骚扰，汽车可以通过再生制动切换到锂离子电池，以帮助扩大行驶范围。
考虑到特斯拉在2019年收购了超级电容器和电池专家Maxwell，这家汽车制造商有可能将这种电动汽车变为现实; 时间会证明特斯拉使用Maxwell技术的目的。
超级电容器已经被用来在混合动力巴士中从站到站快速充电。目前，这种充电器无法在商业上大规模生产，但是随着越来越多的人购买电动汽车，充电基础设施可能发展到某种程度，从而使超级电容器充电器成为现实。
因此，我们可以期望在车站看到超级电容器的充电点和由它们供电的无线充电板，例如汽油泵的电气等效物，能够在几分钟内充满汽车。
为了使事情变得有点科幻，可以通过在道路上内置的超级电容器不断扩展电动汽车的充电速度，因为超级电容器会在电动汽车驶过并停在交通信号灯时不断向电动汽车供电。在高速公路上的专用车道之外，这种愿景似乎有些牵强。
但是电动汽车系统，电池，充电和技术一直在进步，因此超级电容器为未来的电动汽车提供动力的范围充满了活力。