鋰鐵電池 vs. 超級電容:如何選擇?

如果你正在猶豫,想改善車輛的電系性能,你可能面臨一個抉擇:

👉 是該花錢加裝「超級電容」?
👉 還是直接升級「鋰鐵電池 (LiFePO₄)」?

直接告訴你答案:加裝超級電容,不但是昂貴的彎路,甚至是「負升級」。



🧠 基本電學原理:並聯公式與分流效應

在討論之前,先回顧兩個關鍵概念:

1. 並聯公式

並聯電阻的總阻抗公式為:(並聯內阻計算機)

R = R電池 × R電容 R電池 + R電容

這意味著:若其中一個元件的阻抗遠低於另一個,總阻抗的改善幅度非常有限。

2. 分流原理

電流就像水流,永遠會優先走阻抗(內阻)最小的路徑。當負載(如啟動馬達、重低音)需要瞬間大電流時,誰的內阻低,誰就負責出力。


⚡ 原因一:鋰鐵電池本身就是性能猛獸

超級電容的設計初衷,是為了彌補傳統鉛酸電池「內阻高、反應慢」的缺陷,就像在慢速硬碟前加一個快取。

但鋰鐵電池本身就具備:

👉 鋰鐵的瞬間放電能力,早已超過超級電容能提供的「輔助」


🧠 原因二:鋰鐵並聯超級電容,效果微乎其微

回到前面提到的並聯公式與分流原理:

  • 鋰鐵電池直流內阻:約 2–3 mΩ
Green Run 1.93

  • 市售電容模組內阻:約 20-30 mΩ
Eaton 22

用並聯公式計算,GR鋰鐵並聯Eaton超級電容,總內阻只降低約 0.15mΩ,甚至可能被接線阻抗抵消。
依照分流原理,放電主要由低內阻的鋰鐵電池承擔,電容幾乎派不上用場。

下次看到廠商宣傳超級電容神效時,請仔細看他們的對比對象。絕大多數都是 「並聯鉛酸 vs. 原廠鉛酸」。他們幾乎不敢展示 「並聯鋰鐵 vs. 單顆鋰鐵」 的數據,因為那會證明:根本沒差別


📉 原因三:電容容量小得可憐

市售車用超級電容,無一例外容量極小,舉例:

規格 換算容量
15V / 86F 約 0.36Ah
15V / 20F 約 0.08Ah

這些數字連一顆 18650 電池都比不上。
對於動輒 100Ah 的汽車鋰鐵電池來說,完全是九牛一毛
瞬間放完電後,超級電容還得靠電池或發電機回充,反而成了負擔。


🧪 原因四:別被「瞬間 CCA 爆升」騙了

賣家最愛展示的 CCA 飆升,其實只是測試儀器被低內阻「騙」出來的數字

真正的放電能力,看的是持續穩定的大電流輸出,這正是鋰鐵電池的強項,而不是容量只有零點幾 Ah 的超級電容能比的。


🌡️ 原因五:高溫壽命驟減

引擎室常年 50–80°C,夏季更高。

  • 超級電容:在 65°C 僅約 1000 小時,高溫加速電解液揮發,內阻升高、容量衰退,壽命大幅縮短。
  • 鋰鐵電池:於 45–60°C 仍可維持 數千次循環,壽命以「年」計算,耐熱性明顯優勢。

⚠️ 原因六:電容的高自放電

超級電容除了容量小、怕高溫之外,還存在「自放電快」的問題。即使不使用,它仍會持續漏電

比較自放電差別:

  • 超級電容: mA 到數十 mA
  • 鋰鐵電池: 僅數十 μA

(1mA = 1000μA)

車輛只要停放幾天,超級電容的電壓就會顯著下降,成為電池的額外負擔。


🔥 原因七:外掛帶來額外風險

  • 安裝風險:額外走線可能磨損短路,碰撞時甚至變成拋射物
  • 產品風險:曾有超級電容故障導致短路高溫,甚至釀成火燒車

相比之下,鋰鐵電池是「一換一」的原廠位升級:

  • 整合度高
  • 結構穩定
  • 老化、故障僅是膨脹

💰 原因八:鋰鐵電池已經平價化

過去鋰鐵電池昂貴,才讓超級電容有市場空間。如今鋰鐵電池價格大幅下降:

  • 汽車品牌 100Ah 鋰鐵電池:約 NT$ 12,000
  • 機車品牌 5.5Ah 鋰鐵電池:約 NT$ 2,500

👉 既然鋰鐵電池價格親民,為何還要花上萬元買一個不到 0.4Ah、怕熱、又會「偷吃電」的超級電容?


✅ 結論:把錢花在刀口上

總結來說,超級電容在汽車改裝市場的時代已經結束了。

  • 如果你用鋰鐵電池: 並聯電容是無效的,因為鋰鐵比電容更強,電容作用不大。
  • 如果你用鉛酸電池: 並聯電容是不划算的,因為直接換鋰鐵才是治本之道。

👉 把買超級電容的預算省下來,直接投資一顆品質優良的鋰鐵電池。才是最直接有效的升級方式

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