混合動力車用鋰離子電容器的開發(fā)（四）

最適合用于混合動力車

　　我們還進一步將LIC用于混合動力車作為了目標。此前由于EDLC容量不足，混合動力車主要采用鎳氫充電電池，但LIC的能量密度是EDLC的4倍，因此認為可以用于混合動力車。

　　LIC的優(yōu)點如上文所述，是可大幅擴大充放電深度。鎳氫充電電池和LIB如果擴大充放電深度會導(dǎo)致劣化，因此其充放電深度一直在40％左右。

　　也就是說，容量實際上只利用了40％。如此看來，用容量雖然小，但能以100％的深度充放電的LIC構(gòu)成模塊，也可實現(xiàn)不遜于充電電池的外形尺寸和重量。

在很多方面具有優(yōu)勢的LIC

　　圖7是面向混合動力車試制的模塊。模塊的外形尺寸為400mm×400mm×90mm。容量為240Wh，工作電壓為144～72V。該模塊可設(shè)置在車輛前座下方，用一個模塊能滿足輔助發(fā)動機驅(qū)動的弱混合動力車，用兩個模塊可支持僅靠馬達行駛的強混合動力車。

圖7：面向混合動力車開發(fā)的模塊
面向混合動力車開發(fā)的模塊，容量為240Wh，其外形可供設(shè)置在前座下方。

　　表5是實際使用的混合動力車模塊與用我們的LIC構(gòu)成的模塊的比較。若A～C公司的混合動力車的充放電深度為40％左右，則利用我們開發(fā)的模塊就能充分確保相同的性能。

　　而且，如果實際容量相同，LIC在壽命、充電狀態(tài)管理、安全性、設(shè)置自由度以及系統(tǒng)小型化等上具有優(yōu)勢。壽命、充電狀態(tài)管理和安全性優(yōu)勢基于前述的LIC特征。而關(guān)于設(shè)置自由度，因LIC耐高溫，所以設(shè)置場所的限制小。另外，由于具備耐高溫的特征，無需采用水冷等需要嚴格溫度管理的冷卻方式，因此有助于實現(xiàn)系統(tǒng)的小型化。

高容量化和低溫特性的改善

　　我們認為，今后隨汽車的電動化的一步步推進，蓄電元器件會在混合動力車等高輸出用途和電動汽車等高容量用途上發(fā)展，特別是高輸出用途的市場會擴大。

　　雖然還未被充分認識到，但我覺得對蓄電元器件而言，完善的壽命管理尤為重要。蓄電元器件最希望避免的是出現(xiàn)突然無法使用的情況。為避免陷入這種事態(tài)，需要高精確地管理蓄電元器件。而充放電特性穩(wěn)定、充放電曲線不會隨著不同條件發(fā)生變化的LIC可進行精細的管理，因此可以稱得上是最佳蓄電元器件。

　　我們的模塊在汽車用途的使用范圍如圖8所示。除了混合動力車以外，還能用于電動助力方向盤及電動汽車空調(diào)等多種用途。

圖8：可用于車載電裝品的LIC模塊
除了混合動力車外，LIC模塊還可利用于多種用途。圖由FDK根據(jù)日本電氣學會“汽車電源的42V化技術(shù)”制作。

　　作為對今后的單元的要求，我們計劃提高容量和改善低溫特性。提高容量方面，計劃開發(fā)在保持高輸出的同時，具備5000F以上靜電容量的單元，以實現(xiàn)模塊的小型化。

　　改善低溫特性方面，將開發(fā)在-40℃的低溫下也能供電的單元。不過，在低溫下的使用情況只有最初啟動時的較短時間，考慮到混合動力車為開啟車內(nèi)暖氣需要啟動發(fā)動機，能在多大程度上改善低溫特性，可能還需要考慮與材料成本的關(guān)系。