國內(nèi)外超級電容器發(fā)展動態(tài)
國內(nèi)外超級電容器發(fā)展動態(tài)
超級電容器又稱超大容量電容器、金電容、黃金電容、儲能電容、法拉電容、電化學(xué)電容器或雙電層電容器(英文名稱為EDLC，即ElectricDouble Layer Capacitors)，是靠極化電解液來存儲電能的新型電化學(xué)裝置。它是近十幾年隨著材料科學(xué)的突破而出現(xiàn)的新型功率型儲能元件，其批量生產(chǎn)不過幾年時間。
超級電容器自面市以來，全球需求量快速擴大，已成為化學(xué)電源領(lǐng)域內(nèi)新的產(chǎn)業(yè)亮點。超級電容器在電動汽車、混合燃料汽車、特殊載重汽車、電力、鐵路、通信、國防、消費性電子產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用價值和市場潛力，被世界各國所廣泛關(guān)注。
美國《探索》雜志2007年1月號，將超級電容器列為2006年世界七大科技發(fā)現(xiàn)之一，認為超級電容器是能量儲存領(lǐng)域的一項革命性發(fā)展，并將在某些領(lǐng)域取代傳統(tǒng)蓄電池。
全球超級電容器技術(shù)生產(chǎn)新動態(tài)
目前全球已有上千家超級電容器生產(chǎn)商，可以提供多種類的超級電容器產(chǎn)品，大部分產(chǎn)品都是基于一種相似的雙電層結(jié)構(gòu)，采用的工藝流程為:配料→混漿→制電極→裁片→組裝→注液→活化→檢測→包裝。
超級電容器根據(jù)制造工藝和外形結(jié)構(gòu)可劃分為鈕扣型、卷繞型和大型三種類型，三者在容量上大致歸類為5F以下、5～200F、200F以上。鈕扣型產(chǎn)品具備小電流、長時間放電的特點，可用在小功率電子產(chǎn)品及電動玩具產(chǎn)品中。而卷繞型和大型產(chǎn)品則多在需要大電流短時放電，有記憶存儲功能的電子產(chǎn)品中做后備電源，適用于帶CPU的智能家電、工控和通信領(lǐng)域中的存儲備份部件。
2007年，全球鈕扣型超級電容器產(chǎn)業(yè)規(guī)模為10.2億美元，卷繞型和大型超級電容器產(chǎn)業(yè)規(guī)模為34.8億美元，超級電容器產(chǎn)業(yè)總規(guī)模為45億美元，同比增長45%;預(yù)計2008年全球鈕扣型超級電容器產(chǎn)業(yè)規(guī)模為15.3億美元，卷繞型和大型超級電容器產(chǎn)業(yè)規(guī)模為為52.2億美元，超級電容器產(chǎn)業(yè)總規(guī)模為67.5億美元，同比增長50%。
在超級電容器的產(chǎn)業(yè)化方面，美國、日本、俄羅斯、瑞士、韓國、法國的一些公司憑借多年的研究開發(fā)和技術(shù)積累，目前處于領(lǐng)先地位，如美國的Maxwell，日本的NEC、松下、Tokin和俄羅斯的Econd公司等，這些公司目前占據(jù)著全球大部分市場。
我國超級電容器技術(shù)生產(chǎn)新動態(tài)
近年來，由于看好這一領(lǐng)域廣闊的應(yīng)用前景，中國一些公司也開始積極涉足這一產(chǎn)業(yè)，并已經(jīng)具備了一定的技術(shù)實力和產(chǎn)業(yè)化能力。
目前國內(nèi)從事大容量超級電容器研發(fā)的廠家共有50多家，然而，能夠批量生產(chǎn)并達到實用化水平的廠家只有10多家。
2005年，中國超級電容器產(chǎn)業(yè)總規(guī)模達到3.9億元人民幣，較2004年的2.48億元增長57.2%，其中，紐扣型超級電容器為4千萬元，卷繞型和大型超級電容器為3.5億元。2006年產(chǎn)業(yè)總規(guī)模達到5.7億元人民幣，增速高達46.2%。其中，鈕扣型超級電容器市場規(guī)模為9千萬元，卷繞型和大型超級電容器為4.8億元。2007年產(chǎn)業(yè)總規(guī)模達到8.6億元人民幣，增速高達50%。其中，鈕扣型超級電容器市場規(guī)模為1.4億元，卷繞型和大型超級電容器為7.2億元。預(yù)計2008年產(chǎn)業(yè)總規(guī)？蛇_13.3億元人民幣，增速可達55%。其中，鈕扣型超級電容器市場規(guī)？蛇_2.1億元，卷繞型和大型超級電容器市場規(guī)？蛇_11.2億元。
目前，國內(nèi)廠商大多生產(chǎn)液體雙電層電容器，重要企業(yè)有錦州富辰公司、北京集星公司、上海奧威公司、錦州錦容公司、石家莊高達公司、北京金正平公司、錦州凱美公司、大慶振富公司、江蘇雙登公司、哈爾濱巨容公司、南京集華公司等十多家。據(jù)稱，國產(chǎn)超級電容器已占有中國市場60%～70%的份額（不過現(xiàn)在還很難說，估計最終有一些會消失）。
由于新興公司不斷涌現(xiàn)，超級電容器在國內(nèi)的大規(guī)模應(yīng)用也漸行漸近。國內(nèi)供應(yīng)商正積極地從不同角度來應(yīng)對規(guī)模應(yīng)用所面臨的問題。例如，由于是一個相對較新的產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)供應(yīng)商目前正積極地進行市場及技術(shù)推廣工作，越來越多的買家也逐步開始了解并認可超級電容器。此外，目前供應(yīng)商正積極從事應(yīng)用開發(fā)，幫助買家開發(fā)出成熟的替代方案。
在克服大功率應(yīng)用超級電容器一次性投入成本較高的問題上，國內(nèi)供應(yīng)商也在通過提高其性價比方面積極努力。業(yè)內(nèi)人士指出，超級電容器相對蓄電池的優(yōu)越性要靠性價比來體現(xiàn)。以鉛酸蓄電池為例，目前一般可充放電5000次，但超級電容器理論上的充放電次數(shù)可達數(shù)萬次乃至數(shù)十萬次，就實際水平而言，國內(nèi)某些廠商的超級電容器已經(jīng)可以實現(xiàn)充放電20000次。這樣一來，如果超級電容器在使用壽命上是蓄電池的4～5倍，而價格卻僅為其3倍左右，就可以體現(xiàn)出更具競爭優(yōu)勢的性價比。
在具體應(yīng)用開發(fā)上，國內(nèi)供應(yīng)商已經(jīng)開始在各自擅長的領(lǐng)域取得具體應(yīng)用成果。在小功率應(yīng)用超級電容器方面，國內(nèi)不少廠商都開發(fā)出了相應(yīng)的應(yīng)用或替代方案，使其產(chǎn)品獲得了具體應(yīng)用。部分公司的產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用到太陽能高速公路指示燈、玩具車和微機后備電源等領(lǐng)域。
目前，國內(nèi)廠商也很注重超級電容器的大功率應(yīng)用，如環(huán)保型交通工具、電站直流控制、車輛應(yīng)急啟動裝置、脈沖電能設(shè)備等。
應(yīng)用需求及市場前景廣闊無限
業(yè)內(nèi)專家預(yù)測，目前中國市場的年需求量可達2150萬只，約1.2億Wh，且每年都在以約50%的速度增長;整個亞太地區(qū)的年需求量超過9000萬只，約5.4億Wh，增長速度約為90%;全球的年需求量約為2億只，約12億Wh，增長速度約為160%。由此可知，市場前景非常廣闊。美國市場研究公司Frost&Sullivan發(fā)布的一份報告預(yù)計，2002年到2009年之間，全球超級電容器產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量和銷售收入將分別以157%和49%的年復(fù)合增長率保持高速增長。目前，超級電容器占世界能量儲存裝置(包括電池、電容器)的市場份額不足1%，在我國所占市場份額約為0.5%，因此超級電容器存在著巨大的市場潛力。
由于超級電容器具有充放電速度快、對環(huán)境無污染、循環(huán)壽命長等優(yōu)點，有希望成為本世紀新型的綠色能源。當前，國內(nèi)廠商紛紛推出產(chǎn)能擴張項目，產(chǎn)品也更加全面，產(chǎn)能正節(jié)節(jié)攀升。即使如此，由于國內(nèi)能規(guī)模生產(chǎn)的廠家較少，年供應(yīng)量不到500萬只，這樣的生產(chǎn)規(guī)模還遠遠無法滿足國內(nèi)市場的需求，所以國內(nèi)大多數(shù)用戶還是通過進口來滿足需要。在市場需求迅速增長的強力推動下，國內(nèi)現(xiàn)有的超級電容器生產(chǎn)企業(yè)正積極融資擴產(chǎn)，國際超級電容器生產(chǎn)大鱷也把戰(zhàn)略投資的目光鎖定中國，而相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)(如鋁電解電容器生產(chǎn)企業(yè))也正躍躍欲試準備介入這一新興市場。
目前，在發(fā)達國家，超級電容器的應(yīng)用備受重視，俄羅斯已在載重汽車上批量采用，德國也在客車啟動上應(yīng)用此類產(chǎn)品，這些產(chǎn)品正在向規(guī)；、市場化、大眾化方向迅速發(fā)展。
而在國內(nèi)，超級電容器的應(yīng)用尚處于起步階段。在鈕扣型超級電容器市場中，海外產(chǎn)品幾乎占據(jù)了90%以上的份額，競爭異常激烈。中國廠商正采取替代手段，利用低價策略(約為國外產(chǎn)品的40%～60%)、快速供貨、銷售布局完善，對中國終端應(yīng)用市場更加熟悉，技術(shù)支持與服務(wù)優(yōu)于國際品牌等各種優(yōu)勢來爭奪市場。在卷繞型和大型超級電容器方面，中國產(chǎn)品的技術(shù)水平與國際接近，市場份額較為理想。
新能源汽車是全球汽車行業(yè)重點關(guān)注的領(lǐng)域，超級電容是其要害部件。盡管超級電容誕生的時間不長，國際上對這項新技術(shù)的研究還處于探索階段，關(guān)鍵性能指標還有待進一步提升。然而，我國卻在超級電容公交電車的應(yīng)用方面領(lǐng)先一步。
2006年8月28日，上海11路超級電容公交電車，即"上？萍嫉巧叫袆佑媱澇夒娙莨浑娷囀痉毒"投入運營，在實際應(yīng)用領(lǐng)域走在了世界前列。該車采用上海奧威科技公司開發(fā)的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的超級電容。因此，國產(chǎn)超級電容受到了國內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注。
運營中的超級電容客車，整體布局與申沃柴油客車基本相同。該車起步動作迅速有力，滿載時最高時速能達到50km。到了冬季，即使天天開空調(diào)，充一次電跑個三五站地也沒問題。該車運行時清潔、經(jīng)濟、方便，在車頂上且不太顯眼的可伸縮受電弓可快速升降，與專用充電車站上方的高壓饋線碰觸就可充電。中途充電30s即可，總站充電也不過90s。一次充電可行駛3.5～8km。一圈跑下來，充一兩次電即可，甚至不充電也行。電源并非來自原無軌電車上方的觸線，而是便道旁的饋線。該車單車實際耗電每公里0.88度，比普通無軌電車節(jié)能60%，比設(shè)計標準節(jié)能20%。每百公里收益比普通電車提高70%，經(jīng)濟效益大大高于燃油客車。這種零排放且沒有像鉛酸蓄電池那樣對環(huán)境造成二次污染的新能源客車，前景十分看好。
盡管目前超級電容客車價格比普通公交車高一些，但隨著應(yīng)用范圍的逐步擴大，工藝技術(shù)的不斷改進，生產(chǎn)成本的日益減少，進入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)階段后，價格還可以大幅度下降。再者，還可以通過對車重量、體積、底盤結(jié)構(gòu)以及各關(guān)鍵部件的匹配進行系統(tǒng)優(yōu)化，從而進一步降低單車成本。由此可以預(yù)言，為期不久，質(zhì)優(yōu)價廉的新能源客車一定能夠迅速普及。而且，隨著技術(shù)的不斷改進和日趨成熟，綠色環(huán)保的新能源轎車和新能源貨車也會大批涌現(xiàn)，多種類大批量的電動車輛必將在中國大地及世界大地上承載希望駛向未來，超級電容器也必將具有更加廣闊遠大的市場前景。
編輯：admin 最后修改時間：2017-09-05
