Zoptymalizowane ultrakondensatory do elektrycznych samochodów przyszłości
Do niedawna nawet najlepsze kondensatory nie stanowiły konkurencji dla akumulatorów pod względem ilości magazynowanej energii, a ich przydatność w zastosowaniach, takich jak samochody hybrydowe bądź wyposażone w ogniwa paliwowe, była ograniczona. Na szczęście nowa generacja kondensatorów – ultrakondensatory – wyrównała szanse poprzez ogromne zwiększenie pojemności magazynowej energii oraz otwarcie szeregu zastosowań dla kondensatora. Obecnie, oprócz zapewnienia zasilania awaryjnego w mikrokomputerach i telefonach komórkowych, ultrakondensatory znalazły zastosowanie w niektórych pojazdach przewozu masowego oraz maszynach przemysłowych. Być może najbardziej ekscytujący potencjał ultrakondensatorów leży w ich zastosowaniu w samochodach elektrycznych. Projekt "Hybrydowe, wysoko wydajne magazynowanie energii" (Hyheels) został podjęty, aby zoptymalizować system magazynowania i dostarczania energii w ultrakondensatorach w odniesieniu do zachowania termicznego, wagi i kosztów, przeznaczonych do stosowania w pojazdach hybrydowych oraz wyposażonych w ogniwa paliwowe. Przydatność kondensatorów w samochodach elektrycznych zależy od ich współdziałania w zakresie zapewnienia całkowitego wymaganego napięcia. W efekcie funkcjonowanie musi być dokładnie kontrolowane i modulowane tak, aby ładunek kondensatora był zrównoważony, wykluczając dryft napięcia. Naukowcy projektu Hyheels opracowali nową technologię stosu ogniw razem z kontrolerem, aby zapewnić niezawodne działanie modułu we wszystkich obecnych i przyszłych zastosowaniach motoryzacyjnych, a tym samym przezwyciężyć problemy dryftu napięcia w obecnych systemach. Ponadto opracowali oni nowe modele symulacyjne, by ułatwić projektowanie modułów ultrakondensatorów dla różnych konfiguracji pojazdów. Działanie zostało przetestowane i zatwierdzone w samochodach osobowych i pojazdach ciężarowych, wykazując minimalizację zmienności napięcia i strat mocy. W analizie cyklu życia (LCA) ultrakondensatory uzyskały lepszą ocenę niż wszystkie badane akumulatory w odniesieniu do wpływu na środowisko głównie z powodu niskiej wagi oraz dużych możliwości recyklingu materiałów. Projekt Hyheels znacznie rozwinął technologię wymaganą do powszechnego stosowania ultrakondensatorów w pojazdach elektrycznych. Komercyjne wdrożenie koncepcji ma potencjał do wysunięcia europejskiej gospodarki na czołową pozycję na rynku pojazdów elektrycznych. Postępy takie mogą zrewolucjonizować transport indywidualny i masowy, przynosząc istotne korzyści konsumentom, przemysłowi i planecie.
