Основной проблемой для широкого распространения электромобилей является малая емкость батарей, не позволяющая совершать длительные переезды на одном заряде и длительное время зарядки аккумуляторов. Решение основных проблем электромобилей может быть найдено с помощью технологи предлагаемой компанией Toomen New Energy из Китая, создавшей силовые конденсаторы, позволяющие достичь компромисса между суперконденсаторами и литиево-ионными батареями.
Впервые технология Toomen New Energy была представлена на мероприятиях выставки Hannover Messe в Германии в 2018 году, где она и была замечена нынешним партнером компании, стартапом из Бельгии Kurt.Energy. После проведения тестирования силовых конденсаторов Toomen, бельгийцы убедились, что их технические характеристики в 20 раз превосходят аналоги от компании Maxwell.
В конденсаторах Toomen используется конструкция элементов для накопления энергии без использования химической реакции, по аналогии с суперконденсаторами. В конструкции используется электрод с «активированным углем» в изготовлении которого используется графен, а для второго электрода использовано соединение лития, не имеющего активного лития, как это предусмотрено в литиево-ионных аккумуляторных батареях.
Примечательно, что устройства Toomen дороже в производстве, чем традиционные литиево-ионные батареи. Однако перерасчет удельной стоимости затрат в долларах на киловатт за цикл зарядки, китайские источники энергии выходят дешевле. Кроме того высокая мощность конденсаторов Toomen позволяет экономить топливо в гибридных автомобилях, а зарядка их осуществляется очень быстро. В силовых конденсаторах Toomen отсутствует электролит, вместо которого использован неизвестный наполнитель. Это устраняет опасность возгорания и сохраняет экологию.
Компания Toomen производит два вида силовых конденсаторов, в одном из которых используется высокая плотности запасаемой энергии, а во втором реализуется более высокая мощность. Так для конденсаторов Toomen с повышенной плотностью энергии достигают плотности энергии в пределах 200–260 Втч/кг, а плотностью мощности от 300 до 500 Вт/кг. Для элементов с высокой мощностью технические характеристики следующие: плотностью энергии 80–100 Втч/кг при плотности мощности около 1500 Вт/кг и пиковой – около 5000 Вт/кг.
Современные с суперконденсаторы DuraBlue от Maxwell имеют плотность энергии на уровне 8–10 Втч/кг, при плотности мощности 12 000 – 14 000 Вт/кг. Современная литиево-ионная батарея имеет плотность хранения энергии 150–250 Втч/кг, а плотность мощности в пределах 250–350 Вт/кг.
Еще одним существенным достоинством силовых конденсаторов Toomen является их возможность работать в диапазоне температур от –50 до 45 градусов C без использования систем охлаждения или нагревания, что обеспечит экономию при создании систем питания и электронных блоков, не требующих специальной защиты от перепадов температуры.
