新能源汽车飞轮储能

A. 新能源汽车是什么意思

新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。
1、纯电动汽车
一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。

2、混合动力汽车
它的主要驱动系统由至少两个能同时运转的单个驱动系统组合 而成的汽车，混合动力汽车的行驶功率主要取决于混合动力汽车的车辆行驶状态：一种是由单个驱动系统单独提供；第二种是通过多个驱动系统共同提供。

3、燃料电池电动汽车
在催化剂的作用下，燃料电池电动车用氢气、甲醇、天然气、 汽油等作为反应物与空气中的氧在电池中燃烧，进而电能为汽车提供动力源。

4、氢发动机汽车
主要是以氢动力燃料电池为燃料，氢动力车新能源汽车中最环境友好型的汽车，可以实现零污、零排放。

5、增程式电动汽车
与电动汽车相似，通过电池向电机提供动能，驱动电机运转，从而推动车辆行驶。

6、甲醇汽车
用甲醇代替石油燃料的汽车。

7、气动汽车
利用高压压缩空气为动力源 , 将压缩空气存储 的压力能转化为其他形式的机械能，从而驱动汽车运行。

8、飞轮储能汽车
车辆减速滑行或制动减速过程中车辆的部分动能或者重力势能转化成其他形式的能量存储到高速飞轮之中以备车辆驱动使用的过程。

9、超级电容汽车
利用双电层原理的电容器。在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下，在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷，以平衡电解液的内电场，这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上，以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上，这个电荷分布层叫做双电层，因此电容量非常大。

B. 飞轮储能

飞轮储能是指利用电动机带动飞轮高速旋转，在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式。技术特点是高功率密度、长寿命。

飞轮储能简介

飞轮储能思想早在一百年前就有人提出，但是由于当时技术条件的制约，在很长时间内都没有突破。直到20世纪60~70年代，才由美国宇航局(NASA)Glenn研究中心开始把飞轮作为蓄能电池应用在卫星上。到了90年代后，由于在以下3个方面取得了突破，给飞轮储能技术带来了更大的发展空间。

(1) 高强度碳素纤维复合材料(抗拉强度高达8．27GPa)的出现，大大增加了单位质量中的动能储量。

(2) 磁悬浮技术和高温超导技术的研究进展迅速，利用磁悬浮和真空技术，使飞轮转子的摩擦损耗和风损耗都降到了最低限度。

(3) 电力电子技术的新进展，如电动/发电机及电力转换技术的突破，为飞轮储存的动能与电能之间的交换提供了先进的手段。储能飞轮是种高科技机电一体化产品，它在航空航天(卫星储能电池，综合动力和姿态控制)、军事(大功率电磁炮)、电力(电力调峰)、通(UPS)、汽车工业(电动汽车)等领域有广阔的应用前景。

飞轮储能工作原理

飞轮储能系统是一种机电能量转换的储能装置，突破了化学电池的局限，用物理方法实现储能。通过电动/发电互逆式双向电机，电能与高速运转飞轮的机械动能之间的相互转换与储存，并通过调频、整流、恒压与不同类型的负载接口。

在储能时，电能通过电力转换器变换后驱动电机运行，电机带动飞轮加速转动，飞轮以动能的形式把能量储存起来，完成电能到机械能转换的储存能量过程，能量储存在高速旋转的飞轮体中；之后，电机维持一个恒定的转速，直到接收到一个能量释放的控制信号；释能时，高速旋转的飞轮拖动电机发电，经电力转换器输出适用于负载的电流与电压，完成机械能到电能转换的释放能量过程。整个飞轮储能系统实现了电能的输入、储存和输出过程。

飞轮储能组成结构

飞轮本体是飞轮储能系统中的核心部件，作用是力求提高转子的极限角速度，减轻转子重量，最大限度地增加飞轮储能系统的储能量，目前多采用碳素纤维材料制作。

轴承系统的性能直接影响飞轮储能系统的可靠性、效率和寿命。目前应用的飞轮储能系统多采用磁悬浮系统，减少电机转子旋转时的摩擦，降低机械损耗，提高储能效率。

飞轮储能系统的机械能与电能之间的转换是以电动/发电机及其控制为核心实现的，电动/发电机集成一个部件，在储能时，作为电动机运行，由外界电能驱动电动机，带动飞轮转子加速旋转至设定的某一转速；在释能时，电机又作为发电机运行，向外输出电能，此时飞轮转速不断下降。显然，低损耗、高效率的电动/发电机是能量高效传递的关键。

电力转换装置是为了提高飞轮储能系统的灵活性和可控性，并将输出电能变换(调频、整流或恒压等)为满足负荷供电要求的电能。
真空室的主要作用是提供真空环境，降低电机运行时的风阻损耗。

飞轮储能系统主要包括转子系统、轴承系统和转换能量系统三个部分构成。另外还有一些支持系统， 如真空、深冷、外壳和控制系统。

1、转子系统

飞轮转动时动能与飞轮的转动惯量成正比。而飞轮的转动惯量又正比于飞轮直径的2次方和飞轮的质量（J=(0.5~1)*M*R^2,飞轮质量分布均匀时取0.5，质量完全集中在边缘时取1）。
当过于庞大、沉重的飞轮在高速旋转时，会受到极大的离心力作用，往往超过飞轮材料的极限强度，很不安全。因此，用增大飞轮转动惯量的方法来增加飞轮的动能是有限的。

2、轴承系统

支撑转子的轴承，支撑转子运动，降低摩擦阻力，使整个装置则以最小损耗运行。

3、转换能量系统

飞轮储能装置中有一个内置电机，它既是电动机也是发电机。在充电时，它作为电动机给飞轮加速；当放电时，它又作为发电机给外设供电，此时飞轮的转速不断下降；而当飞轮空闲运转时，整个装置则以最小损耗运行。

飞轮储能器中没有任何化学活性物质，也没有任何化学反应发生。旋转时的飞轮是纯粹的机械运动，飞轮在转动时的动能为：
E =1/2Jω/2，式中： J为飞轮的转动惯量，ω为飞轮旋转的角速度.

飞轮储能的技术优势是技术成熟度高、充放电次数无限以及无污染等特性。飞轮储能的能量密度不够高、自放电率高，如停止充电，能量在几到几十个小时内就会自行耗尽。适用于电网调频和电能质量保障。

飞轮储能应用

1、免蓄电池磁悬浮飞轮储能UPS

(1)在市电输入正常，或者在市电输入偏低或偏高(一定范围内)的情况下，UPS通过其内部的有源动态滤波器对市电进行稳压和滤波，保证向负载设备提供高品质的电力保障，同时对飞轮储能装置进行充电，UPS利用内置的飞轮储能装置储存能量。

(2)在市电输入质量无法满足UPS正常运行要求，或者在市电输入中断的情况下，UPS将储存在飞轮储能装置里的机械能转化为电能，继续向负载设备提供高品质并且不间断的电力保障。

(3)在UPS内部出现问题影响工作的情况下，UPS通过其内部的静态开关切换到旁路模式，由市电直接向负载设备提供不问断的电力保障。

(4)在市电输入恢复供电，或者在市电输入质量恢复到满足UPS正常运行要求的情况下，则立即切换到市电通过UPS供电的模式，继续向负载设备提供高品质并且不间断的电力保障，并且继续对飞轮储能装置进行充电。

2、电动汽车电池

目前随着环境保护意识的提高以及全球能源的供需矛盾，开发节能及采用替代能源的环保型汽车，以减少对环境的污染，是当今世界汽车产业发展的一个重要趋势。汽车制造行业纷纷把目光转向电动汽车的研制。能找到储能密度大、充电时间短、价格适宜的新型电池，是电动汽车能否拥有更大的机动性并与汽油车一争高下的关键，而飞轮电池具有清洁、高效、充放电迅捷、不污染环境等特点而受到汽车行业的广泛重视。预计21世纪飞轮电池将会是电动汽车行业的研究热点。

3、不间断电源

不间断电源由于能确保不间断供电和保证供电质量而在通讯枢纽、国防指挥中心、工业生产控制中心等地方得到广泛使用目前不问断电源由整流器、逆变器、静态开关和蓄电池组等组成。但目前蓄电池通常都存在对工作温度、工作湿度、输入电压、以及放电深度等条件要求．同时蓄电池也不允许频繁的关闭和开启。而飞轮具有大储能量、高储能密度、充电快捷、充放电次数无限等优点，因此在不间断电源系统领域有良好的应用前景。

4、风力发电系统不间断供电

风力发电由于风速不稳定，给风力发电用户在使用上带来了困难。传统的做法是安装柴油发电机，但由于柴油机本身的特殊要求，在启动后30分钟内才能停止。而风力常常间断数秒，数分钟。不仅柴油机组频繁启动，影响使用寿命；而且风机重启动后柴油机同时作用，会造成电能过剩。考虑到飞轮储能的能量大。充电快捷，因此，国外不少科研机构已将储能飞轮引入风力发电系统。美国将飞轮引入风力发电系统，实现全程调峰，飞轮机组的发电功率为300KW，大容量储能飞轮的储能为277KW每小时。

5、大功率脉冲放电电源

为了避免运载火箭只能使用一次的巨大浪费和减少大气污染，美国正在研究一种磁悬浮直线电动机托架（又名太空电梯）来发射航天飞机，这需要功率巨大、但放电时间非常短促的电源，所以专门减少一个容量巨大的店里系统提供能量，显然是不合理的。而采用飞轮储能系统，可以实现这一点。

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C. 电动汽车有能量回收功能吗

新能源汽车的生产和销售越来越多，越来越被消费者认可，新能源汽车的能量回收也越来越受到社会的重视。一般来说，新能源汽车的能量回收机制分为四种：液压储能、启停系统、飞轮储能和制动能量回收。制动能量回收是最常见的一种，主要回收车辆在制动或惯性过程中释放的多余能量，通过发电机转化为电能，再传递给蓄电池，供车辆动力行驶。电动汽车制动能量回收是提高能量利用效率的关键。只要车辆有电机和电池，就可以实现制动能量回收。制动能量回收技术涉及车辆电子控制、动力电池、驱动电机等多个部分。它是一项需要协调控制的系统技术。

仍然有很多人质疑纯电动汽车的能量回收系统能减少多少浪费。根据专业人士的计算，当回收的能量再次转化为驱动能量时，需要经过很多关卡。此外，由于汽车的动力系统不同，传动效率也有很大差异。理论上寿命可以提高50%，但实际工况下只能提高不到9%。也就是说，能量回收能起到多大的作用取决于三个因素，驾驶条件、动力系统效率和车辆控制。一些纯电动汽车之所以没有配备能量回收系统，主要是考虑生产成本和用户舒适度。在电力技术相对稳定的情况下，如果企业不能提高电力系统的效率，能量回收系统可以发挥的作用非常有限。

D. 什么是新能源汽车呢

新能源汽车技术主要研究新能源汽车电工电子技术、新能源汽车底盘技术、驱动电机及控制技术等方面的基础知识和技能，在新能源汽车技术领域进行新能源汽车结构、电子控制技术和充电运行及维护等。新能源汽车可分为如下几类：纯电动汽车、混合动力汽车、插电式混合动力汽车、增程式混合动力汽车、燃料电池汽车。
新能源汽车技术专业简介
新能源汽车技术是中国普通高等学校专科专业。
本专业培养德、智、体、美、劳全面发展，践行社会主义核心价值观，掌握新能源汽车维修和维护保养知识，具备新能源汽车维护、保养、调试及安装的能力，面向新能源汽车整车、典型部件及售后等行业职业技术领域，能够从事新能源汽车及典型零部件的调试、安装、维护保养等工作的复合型高素质技术技能人才。
课程体系：《电动汽车原理与检修》、《动力电池与驱动电机》、《汽车新能源与节能技术》、《汽车底盘构造与检修》、《汽车电气设备构造与维修》、《汽车使用性能与检测》、《汽车车身电控技术》、《汽车保险与理赔》、《电工电子技术》、《新能源汽车技术》。
就业方向：汽车维修类企业：新能源汽车的售后技术咨询、维护保养与修理、电子电气及机械系统的故障诊断与排除等。
新能源汽车技术专业好就业吗
就业方向：在新能源汽车整车企业从事整车的装配、调试、质量检测工作，在新能源汽车关键零部件生产企业从事产品助理研发、性能测试以及售后技术服务等工作，在质量检验部门从事新能源汽车电子产品检测、性能鉴定、可靠性试验等技术工作。
新能源汽车专业就业前景光明。当前，我国正在贯彻“资源节约型，环境友好型”的发展战略，国家对新能源汽车实施重点扶持政策。目前国家财政扶持节能减排，促进了新能源产业加速发展，并且已成为新一轮汽车促销的亮点。随着油价不断攀升，能源与环保问题日益突出，新能源汽车无疑会成为未来汽车的发展方向。因此，新能源汽车技术专业所培养的人才定然是未来的稀缺人才。

E. 新能源汽车的定义

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车

F. 新能源汽车的类型很多，主要有哪几种呢

国内新能源汽车市场非常受欢迎，各品牌汽车制造商不断推出新车型抢占市场。 如果要注意的话，可以看到很多人认为现在市场上的大部分新能源车都是纯电动(EV )或者混合动力(HEV )，只有这两种车是新能源车。

新能源车有哪些类型？ 你知道吗

代表车型：宝马i3、别克VELITE 5等

五、FCEV

最后的新能源汽车会更少。 至少在国内不常见。 FCEV是指燃料电池车，目前最多的是氢燃料，通过氢和氧的化学作用向电动机提供电能，驱动车辆行驶。 燃料电池的化学反应产物只有水，所以没有污染排放，可以真正进行零排放。

但是，现在制氢成本很高，氢气站也不普及。 使用氢燃料的新能源汽车在国内并不常见。 一般来说，只有部分城市的公共汽车和专用车辆使用氢能。 私家车的话，只在日本和美国等氢气站普及的国家常见。

代表车型：丰田Mirai、现代Nexo等

在国内，我们最常见的新能源车是EV和HEV车，在路上行驶的大部分绿色车也是这种类型。 当然，程序化的电动汽车和氢燃料电池车也可以上新能源牌照，但是由于成本和技术的限制，现在还没有很多普及。

但是，我相信随着电池和制氢等新能源汽车相关技术的发展，将来一定会普及。 到那时，传统燃油车将真正淘汰，可能迎来新能源汽车时代。

G. 新能源汽车包括什么

新能源汽车已经不能说是一个新兴事物了，目前可以说是一大热门，不但有政府扶持，还有相当多的优惠政策补助，可以说是当下不少购车朋友的首选。随着国家对于新能源汽车的大力推动，目前市场上已经不少新能源汽车。所谓新能源汽车其实很好理解，我们将以前的汽油车、柴油车统称为传统能源汽车，而如今新能源车的主流是以电力为主的车型，未来可能还会有氢动力或者更先进的动力系统，这些我们统统称为新能源汽车，从目前来看新能源汽车主要有以下几种。

一般分为：油电混合动力汽车（HEV）,插电式混合动力汽车（PHEV）,增程式混合电动汽车（EREV）,纯电动汽车（EV）,燃料电池汽车（FCEV）。

油电混合动力汽车（HEV）

油电混合动力汽车，由于电机天生便有扭矩最大的优势，所以HEV车型在车辆起步、上坡、以及急加速这种需要大扭矩输出的时候，电动机便会协助发动机来工作，从而帮助车辆减少能源的消耗，达到节能的目的。

优点：油耗低、排放污染小、无里程焦虑症

缺点：无法长时间纯电行驶、在国内无法享受新能源政策

插电式混合动力汽车（PHEV）

插电式混合动力汽车，不同于纯电动的仅仅依靠电能驱使，它的动力来源有两种，一是燃油，二是电能。它又与普通的混合动力汽车不一样，比之多了个插电口，又比普通的混合动力汽车的电池容量要大

优点：在能够保证充电的状况下，该类型汽车，可以实现纯电动的经济性，并且它比纯电动汽车的充电时间要短得多。然后国家对此的补贴是续航行驶里程大于等于50KM，每辆车补贴3万元的。

缺点：如果不能保证给它能充够电的话，汽车本身的就得负载沉重的电池。而且这类车成本也较高，结构相对纯电动汽车要复杂。

增程式混合电动汽车（EREV）

增程式电动汽车，它的动作原理大致与纯电动汽车差不多，不过它比纯电动汽车要多一台发动机，发动机不直接驱动车轮，而是推动发电机对电池进行充电。

优点：可以当作纯电动车使用，并且具有较长的续航里程，因为在电量耗尽后，还可以依靠自身进行发电。

缺点：上面也说了，发动机并不直接驱动车轮，在转换过程中本身需要消耗能量吗，这样就会造成部分功率浪费。并且车身带有得电池容量更大，车型大多都较笨重，选择较少。

纯电动汽车（EV）

纯电动汽车，顾名思义就是单纯依靠储存的电能驱使车辆前进，而不需要其他的能量驱使。

优点：因为纯电动汽车纯粹依靠电力前进，所以，不仅在结构成本方面是所有新能源车较低的，而且加上日常的花费，必要的保养也是比传统的燃油汽车要便宜的多。并且，纯电动汽车还享有国家较高的补贴。在纯电动车启动时也比大多燃油汽车要安静得多。

缺点：作为纯电动汽车，不依靠其他能量驱动，也因此有所限制。有一定的续航里程限制，在电量不足时，又需要去寻找充电桩，而且充电也是要比传统的燃油汽车的加油过程要慢的多。其实这些缺点也是可以理解的，不然国家为什么会发放那么多的补贴呢？

燃料电池汽车（FCEV）

燃料电池汽车，就是氢气与氧气产生化学反应，进而产生得的电能作为主要能源驱使车辆前进，说起来，它也是纯电动的一种，不过它是通过加氢补充电能。

优点：降低温室气体的排放，并且动力来源无穷无尽，非常方便和没有污染。五分钟内可以将电池灌满燃料，续航较好。

缺点：这种类型的车，成本太高，不利于用于商业方面，然后，在对氢气的存储上，也有各方面的挑战，比如建设氢站的成本，对氢气存储的安全性等，都是需要进一步的考虑的。

H. 什么是新能源汽车，怎样推广新能源汽车

新能源汽车领域来说是个新的领域，基本上维修专业的人员还是非常少的，路上新能源逐渐的变得多了起来。对于新能源汽车蓬勃的发展，就决定了人才需求，对应的新能源汽车专业很多类人才都在缺乏，那么究竟新能源汽车维修专业就业前景怎么样呢？

对于这个问题来说的话，还是非常好分析的，当前，国家对新能源汽车实施重点扶持政策。随着油价不断攀升，能源与环保问题日益突出，新能源汽车无疑会成为未来汽车的发展方向。因此，新能源汽车技术专业所培养的人才定然是未来的稀缺人才。

目前的新能源汽车维修来说的话，基本上能够真正吃透的人还是非常少的，大多数维修的人接触到的都是传统的燃油车，很多的维修思维还是停留在修燃油车的思维基础上面，所以在对维修新能源汽车的话，就需要另外一种思维，现今的新能源汽车朝着4化的方向发展，那么就更加需要系统的去学习相关的知识了。
当前，我国正在贯彻“资源节约型，环境友好型”的发展战略，国家对新能源汽车实施重点扶持政策。目前国家财政扶持节能减排，促进了新能源产业加速发展，并且已成为新一轮汽车促销的亮点。随着油价不断攀升，能源与环保问题日益突出，新能源汽车无疑会成为未来汽车的发展方向。因此，新能源汽车技术专业所培养的人才定然是未来的稀缺人才。

新能源汽车产业的快速发展，依赖于相关人才的储备。企业的竞争就是人才的竞争。有行业人士表示，随着新能源汽车行业快速发展，或将产生大量与新能源汽车相关的人才需求，特别是对三电技术人才的需求。在中华英才网、赶集网、58同城等网络平台上看到，新能源汽车行业招聘职位较多，并且薪资普遍较高，所以新能源汽车技术专业的就业前景还是非常好的。

I. 什么是新能源汽车，新能源汽车包括哪些类型

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。，以下为详细分类：
1、纯电动汽车 纯电动汽车(Blade Electric Vehicles，BEV)是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。
2、混合动力汽车 混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，HEV)是指驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同，混合动力汽车有多种形式。
3、燃料电池电动汽车 燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle，FCEV)是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下．在燃料电池中经电化学反应产生的电能作为主要动力源驱动的汽车。
燃料电池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种，主要区别在于动力电池的工作原理不同。一般来说，燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能，电化学反应所需的还原剂一般采用氢气，氧化剂则采用氧气，因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料，氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。
4、氢发动机汽车 氢发动机汽车是以氢发动机为动力源的汽车。一般发动机使用的燃料是柴油或汽油，氢发动机使用的燃料是气体氢。氢发动机汽车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，其具有无污染、零排放、储量丰富等优势。
5、 其他新能源汽车 其他新能源汽车包括使用超级电容器、飞轮等高效储能器的汽车。目前在我国，新能源汽车主要是指纯电动汽车、增程式电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池电动汽车，常规混合动力汽车被划分为节能汽车。

J. 新能源汽车啥意思

新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。
1、纯电动汽车
一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。

2、混合动力汽车
它的主要驱动系统由至少两个能同时运转的单个驱动系统组合 而成的汽车，混合动力汽车的行驶功率主要取决于混合动力汽车的车辆行驶状态：一种是由单个驱动系统单独提供；第二种是通过多个驱动系统共同提供。

3、燃料电池电动汽车
在催化剂的作用下，燃料电池电动车用氢气、甲醇、天然气、 汽油等作为反应物与空气中的氧在电池中燃烧，进而电能为汽车提供动力源。

4、氢发动机汽车
主要是以氢动力燃料电池为燃料，氢动力车新能源汽车中最环境友好型的汽车，可以实现零污、零排放。

5、增程式电动汽车
与电动汽车相似，通过电池向电机提供动能，驱动电机运转，从而推动车辆行驶。

6、甲醇汽车
用甲醇代替石油燃料的汽车。

7、气动汽车
利用高压压缩空气为动力源 , 将压缩空气存储 的压力能转化为其他形式的机械能，从而驱动汽车运行。

8、飞轮储能汽车
车辆减速滑行或制动减速过程中车辆的部分动能或者重力势能转化成其他形式的能量存储到高速飞轮之中以备车辆驱动使用的过程。

9、超级电容汽车
利用双电层原理的电容器。在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下，在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷，以平衡电解液的内电场，这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上，以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上，这个电荷分布层叫做双电层，因此电容量非常大。