中国日报记者获悉，一种新型动力电源产品——高能镍碳超级电容器日前在天津研制成功，并已通过整车搭载测试。初步应用表明，该产品是我国在动力电源领域的重大突破，各项性能已达到国际先进水平，综合成本比目前广泛使用的锂离子电池降低80%以上。

天津市科学技术委员会主任赵海山透露，天津市将致力于推动高能镍碳超级电容器产品的规模产业化，并在天津建立高能镍碳超级电容器产业化基地，一期投资10亿元，达到年产1000万只30亿安时的规模，二期工程将建成1亿只300亿安时的生产能力。

据悉，天津市政府于2010年引进了中国工程院周国泰院士领衔的科研团队，组织在天津成立了天津国泰之光新材料技术研究院有限公司，建成了超级电容实验室，开发新型动力电源产品。经过刻苦攻关，在已有基础上取得了纯电动车动力电源领域的重大突破。

据周国泰院士介绍，2010年我国确定了七大战略技术新兴产业，新能源汽车名列其中。电池是电动车最核心的部件之一，但电源技术却成了制约行业发展的最大瓶颈，动力电源、储能电池等技术已经上升到国家产业结构调整的战略高度。

天津市常务副市长杨栋梁告诉记者：“天津在发展新能源汽车方面取得了积极的进展，已初步构建起整车、动力系统、电源及管理系统等比较齐全的新能源汽车产业。力争到2015年，天津市战略性新兴产业产值达到一万亿元以上，占工业总产值比重30%以上，并形成若干产值规模超过千亿元的产业集群，率先建立国家战略性新兴产业示范基地”。

中国工程院院士俞梦孙表示，这款产品把物理储能和化学除能原理相结合，从使用性能上看，达到了国际先进、国内领先水平。

“实际上根据我个人的体会，在某些使用指标上，超级电容器已经可以达到国际领先的水平。” 俞梦孙院士说，“经检测，超级电容器的电容量已经超过100万法拉，充一次电可以跑200公里左右，能源转换比已经超过了80%，综合成本低于现有所有的电动汽车锁使用的能源。”

周国泰院士及团队采取综合性能平衡设计思路，提出了一种“内并式”超级电容器结构方案，将活性碳材料引入镍氢电池负极，使普通超级电容器与电池结合为一体，成功开发出高能镍碳超级电容器并已完成中试。

“目前电动车比较广泛使用的是锂离子电池，但是锂离子电池存在自燃、爆炸等安全隐患问题。此外，锂离子电池充电时间长，需6-8小时；使用寿命短，如果是快速大电流充电，一般几百次电池就要报废了。这些问题不解决，电动车行业就不会有大的发展” ，周国泰院士说。

据介绍，最高能镍碳超级电容器的使用寿命在检测时可达到大电流充电50000次，在日常的实际使用中，也超过了15000次，整体使用寿命是锂离子电池的10倍，如果每天充放电两次，连续使用可达68年。

“超级电容器的特点之一是充电放电效率高。单块电池在3秒钟就能充满，车用电池组充电10分钟可达到其额定容量的95%以上。此外，该产品安全环保，具有良好的高低温性能与环境适应性，使用温度范围可在-40摄氏度到70摄氏度之间，远大于其他电池的温度使用范围，充电时即使过充或者短路，也不会导致燃烧或者爆炸。使用的是无污染材料，可全部回收利用。” 周国泰院士介绍道。

为探索高能镍碳超级电容器产品在新能源汽车上的适应性，天津市组织了高能镍碳超级电容器的整车搭载测试。周国泰院士团队与南车集团合作开发了高能镍碳超级电容纯电动大客车，与天津一汽夏利公司和天津松正电动汽车有限公司合作开发了C级平台高能镍碳超级电容轿车，同时该产品还在纯电动中巴车、电动自行车、便携式红光辐照仪等产品上进行了配装试用。测试结果显示：该超级电容的特性在纯电动车辆上得到充分体现，在保证一定续驶里程的基础上，可实现大电流快速充电和超长的循环使用寿命。

据介绍，为加大该产品的推广力度，天津市将率先在公交系统逐步推广高能镍碳超级电容车辆，探索纯电动公交车的新型运营模式。依托该产品快速充电及循环寿命长的优势，新型运营模式将采取线路单程进入终点站后，用十分钟左右的时间进行大电流快速充电，保证下一单程续驶里程，即不打破原公交线路的配车数量和发车间隔，又能保证超级电容器长期工作在浅充浅放的状态，延长使用寿命，真正实现纯电动汽车在公交系统的大规模应用。

“下一步我们要选择一条公交线路进行示范运行，进一步验证各项性能，力争用较短时间在全市公交系统大范围推广应用。同时积极推动高能镍碳及新能源汽车产业，尽快形成产业集群”，杨栋梁副市长表示。

来源:中国日报天津记者站（记者 融晓铮、徐正） 编辑:孙迟