超導(dǎo)電池

而常溫超導(dǎo)技術(shù)是填補(bǔ)空白的當(dāng)今世界頂尖的先進(jìn)技術(shù). 常溫超導(dǎo)對(duì)電流的損耗率為0，使電流處于'無(wú)電阻'狀態(tài)，在很小電壓和很少電流的條件下也能儲(chǔ)藏電能, 能為國(guó)家節(jié)省2/3的電力。常溫超導(dǎo)的應(yīng)用將使大到發(fā)電站、小到家用電器均無(wú)需擔(dān)心供電的不足。

飛輪電池兼顧了化學(xué)電池、燃料電池和超導(dǎo)電池等儲(chǔ)能裝置的諸多優(yōu)點(diǎn)，主要表如下幾個(gè)方面:

(1)能量密度高:儲(chǔ)能密度可達(dá)100~200 wh/kg，功率密度可達(dá)5 000~l0 000 w/kg。

(2)能量轉(zhuǎn)換效率高:工作效率高達(dá)百分之90。

(3)體積小、重量輕:飛輪直徑約二十多厘米，總重在十幾千克左右。

(4)工作溫度范圍寬:對(duì)環(huán)境溫度沒有嚴(yán)格要求。

(5)使用壽命長(zhǎng):不受重復(fù)深度放電影響，能夠循環(huán)幾百萬(wàn)次運(yùn)行，預(yù)期壽命20年以上。

(6)低損耗、低維護(hù):磁懸浮軸承和真空環(huán)境使機(jī)械損耗可以被忽略，系統(tǒng)維護(hù)周期長(zhǎng)。

(1)由于在實(shí)際工作中，飛輪的轉(zhuǎn)速可達(dá)40000~50000r/min，一般金屬制成的飛輪無(wú)法承受這樣高的轉(zhuǎn)速，容易解體，所以飛輪一般都采用碳纖維制成，制造飛輪的碳纖維材料目前還很貴，成本比較高。

(2)飛輪一旦充電，就會(huì)不停轉(zhuǎn)動(dòng)下去。當(dāng)我不用電時(shí)，飛輪還在那里轉(zhuǎn)動(dòng)，浪費(fèi)了能量。例如給一輛飛輪電池汽車充電后，該汽車可以行駛?cè)r(shí)，汽車走了兩個(gè)小時(shí)后，車主需要就餐半小時(shí)，那么，這半小時(shí)，飛輪就在那里白白轉(zhuǎn)動(dòng)。不過，也有人說(shuō)，飛輪空轉(zhuǎn)時(shí)，由于沒有負(fù)載，能量損失不會(huì)太大，比目前存放一段時(shí)間不用的蓄電池?fù)p失的能量還要小。如果靜止不動(dòng)，幾乎沒有能量損失。解決的辦法:給飛輪電池配備化學(xué)充電電池，當(dāng)不需要用電時(shí)，可把飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的電能充進(jìn)化學(xué)電池中。但是給飛輪電池配備化學(xué)電池帶來(lái)的問題是，增加了汽車或設(shè)備的重量。

飛輪電池與其它電池的比較

使用最多最廣的儲(chǔ)能電池?zé)o疑是化學(xué)電池，它將 電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)存，再轉(zhuǎn)化為電能輸出，它價(jià)格低廉，技術(shù)成熟，但污染嚴(yán)重，效率低下，充電時(shí)間長(zhǎng)，用電時(shí)間短，使用過程中電能不易控制。

另一儲(chǔ)能電池是超導(dǎo)電池，它把電能轉(zhuǎn)化為磁能儲(chǔ)存在超導(dǎo)線圈的磁場(chǎng)中，由于超導(dǎo)狀態(tài)下線圈沒有電阻，所以能量損耗非常小，效率也高，對(duì)環(huán)境污染也小。但由于超導(dǎo)狀態(tài)是線圈處于極低溫度下才能實(shí)現(xiàn)，維持線圈處于超導(dǎo)狀態(tài)所需要的低溫需耗費(fèi)大量能源，而且維持裝置過大，不易小型化，所以家用市場(chǎng)前景不強(qiáng)。

飛輪電池則兼顧了兩者的優(yōu)點(diǎn)，雖然近階段的價(jià)格較高，但伴隨著技術(shù)的進(jìn)步，必將有一個(gè)非常廣闊的前景。下面通過表-1來(lái)具體比較三者的優(yōu)缺點(diǎn)。

表-1 三種電池性能比較