超級電容器從誕生到現(xiàn)在，已經(jīng)歷了三十多年的發(fā)展歷程。目前，微型超級電容器在小型機械設(shè)備上得到廣泛應(yīng)用，例如電腦內(nèi)存系統(tǒng)、照相機、音頻設(shè)備和間歇性用電的輔助設(shè)施。而大尺寸的柱狀超級電容器則多被用于汽車領(lǐng)域和自然能源采集上，并且在該兩大領(lǐng)域的未來市場上，超級電容器有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對于綠色能源和生態(tài)環(huán)境越來越關(guān)注，超級電容器作為一種新型的儲能器件，因為其無可替代的優(yōu)越性，越來越受到人們的重視。在一些需要高功率、高效率解決方案的設(shè)計中，人們已開始采用超級電容器來取代傳統(tǒng)的電池。

超級電容器市場規(guī)模

2015年全球超級電容器市場規(guī)模達到173億美元，分析機構(gòu)預(yù)計，到2020年超級電容器市場將超923億美元，年均復(fù)合增長率達到39%。

與多數(shù)工業(yè)核心基礎(chǔ)零部件/元器件命運相似，超級電容器在我國的早期發(fā)展并未得到重視，一無核心技術(shù)，二無商業(yè)推廣，三無產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。然而近幾年國內(nèi)超級電容器的市場規(guī)模逐年提升，2012-2015年間，國內(nèi)超級電容器的市場規(guī)模從19.4億元增長到超過70億元，2016年市場規(guī)模有望達100億元。隨著國家政策支持力度的加大以及技術(shù)的不斷升級，國產(chǎn)超級電容器將躋身世界前列。

超級電容器的特點和優(yōu)勢

超級電容器的原理并非新技術(shù)，常見的超級電容器大多是雙電層結(jié)構(gòu)，同電解電容器相比，這種超級電容器能量密度和功率密度都非常高。同傳統(tǒng)的電容器和二次電池相比，超級電容器儲存電荷的能力比普通電容器高，并具有充放電速度快、效率高、對環(huán)境無污染、循環(huán)壽命長、使用溫度范圍寬、安全性高等特點。

除了可以快速充電和放電，超級電容器的另一個主要特點是低阻抗。當(dāng)超級電容器被全部放電時，它將表現(xiàn)出小電阻特性，如果沒有限制，它會拽取可能的源電流。因此，必須采用恒流或恒壓充電器。

超級電容器優(yōu)點：

1.充電速度快，充電幾秒-幾分鐘就可充滿;

2.循環(huán)使用壽命長，深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達1-50萬次，遠高于充電電池的充放電使用壽命;

3.功率密度高，可以快速存儲釋放電荷，可達300W/KG-5000W/KG，相當(dāng)于電池電量的5-10倍;

4. 大電流放電能力強，能量轉(zhuǎn)換效率高，循環(huán)過程能量損失小，循環(huán)效率≥90%;

5. 貯存壽命長，因為充電過程沒有化學(xué)反應(yīng)，電極材料相對穩(wěn)定;

6. 低溫特性好，溫度范圍寬-40℃～+70℃;

7. 可靠性高。

超級電容器缺點：

1. 成本高

2. 能量密度低。

國內(nèi)外主要的生產(chǎn)企業(yè)

國外研究超級電容器起步較早，技術(shù)相對成熟，處于領(lǐng)先地位。美國的USMSC計劃、日本的New Sunshine計劃和歐洲的PNGU計劃均將超級電容器列入開發(fā)內(nèi)容。

政策助力超級電容器

2016年作為“十三五”的開局之年，超級電容器的利好消息不斷。4月份工信部印發(fā)了《工業(yè)強基2016專項行動實施斱案》，首次將超級電容器列入扶持重點。

隨后，《超級電容器用有機電解液規(guī)范》通過了國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)審定會，此標(biāo)準(zhǔn)是我國超級電容器材料方面的首個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有助于超級電容器電解液的規(guī)范化，推動中國超級電容器產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步。

緊接著，工信部2016年第17號公告，發(fā)布了包括機械行業(yè)、汽車行業(yè)、電子行業(yè)等在內(nèi)的587項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其中，包括《超級電容器分類及型號命名方法》電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)自9月1日起正式實施，是我國第一項超級電容器領(lǐng)域的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。

在國家發(fā)改委、國家能源局下發(fā)的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》以及《能源技術(shù)革命重點創(chuàng)新行動路線圖》中，也提出發(fā)展大容量超級電容儲能技術(shù)。

《能源技術(shù)革命重點創(chuàng)新行動路線圖》提出的具體目標(biāo)：

1.開發(fā)新型電極材料、電解質(zhì)材料及超級電容器新體系;

2.開展高性能石墨烯及其復(fù)合材料的宏量制備，探索材料結(jié)構(gòu)與性能的作用關(guān)系;開發(fā)基于鈉離子的新型超級電容器體系;

3.研究高能量混合型超級電容器正負(fù)電極制備工藝、正負(fù)極容量匹配技術(shù);研發(fā)能源密度30Wh/kg、功率密度5000W/kg的長循環(huán)壽命超級電容器單體技術(shù);

4.研究超級電容器模塊化技術(shù)，突破大容量超級電容器串并聯(lián)成組技術(shù);

5.研究10MW級超級電容器儲能裝置系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)，突破大容量超級電容器應(yīng)用于制動能量回收、電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制和電能質(zhì)量改善等的設(shè)計與集成技術(shù)。

超級電容器的創(chuàng)投機會

超級電容器產(chǎn)業(yè)鏈中，生產(chǎn)環(huán)節(jié)的原材料主要是正負(fù)電極/電解液和隔膜。其中雙電層電容器的電極活性材料多為活性炭，其產(chǎn)業(yè)化技術(shù)主要掌握在西方發(fā)達國家手中。隔膜技術(shù)掌握在日本企業(yè)手中。電解液方面，國內(nèi)暫無技術(shù)瓶頸。而其制作工藝：配料→混漿→ 制電極→裁片→組裝→注液 →活化→檢測→包裝，整套流程的技術(shù)含量頗高，準(zhǔn)入門檻較高。

超級電容器產(chǎn)業(yè)鏈：

目前的超級電容器幾乎滿足了投資機構(gòu)對完美行業(yè)的全部想象——高技術(shù)成熟度、高產(chǎn)業(yè)完善度、廣泛應(yīng)用領(lǐng)域及較低的配置成本。但總體來講，這個行業(yè)的準(zhǔn)入門檻還有些高，獨角獸潛質(zhì)的企業(yè)并不多。投資機構(gòu)要多關(guān)注那些耕耘已久的企業(yè)。

作為典型的資本密集型產(chǎn)業(yè)，超級電容器的關(guān)鍵技術(shù)仍需行業(yè)內(nèi)企業(yè)的不斷創(chuàng)新與突破。如何獲得高性能、低成本炭材料將成為技術(shù)攻關(guān)的關(guān)鍵;其次，作為超級電容器核心技術(shù)，高電導(dǎo)率電解液的技術(shù)突破也同樣重要。

與擁有成熟經(jīng)驗的國外企業(yè)相比，國內(nèi)企業(yè)在生產(chǎn)、制作和管控上還有一定差距。國內(nèi)企業(yè)只有從全產(chǎn)業(yè)鏈上尋找市場突破口，結(jié)合自身優(yōu)勢針對細(xì)分市場研發(fā)高性價比的產(chǎn)品，才能與國外企業(yè)競爭。

國內(nèi)企業(yè)在不斷提高性能等關(guān)鍵技術(shù)的同時，還應(yīng)積極擴大生產(chǎn)規(guī)模以達到較佳的規(guī)模效益，降低使用成本，并且深入了解不同行業(yè)的應(yīng)用需求，針對性地研究開發(fā)技術(shù)解決方案。

總結(jié)：

市場地位必須由產(chǎn)品說話，未來的蛋糕如何切分是企業(yè)綜合實力的較量。處在天時地利人和背景下的國內(nèi)超級電容器企業(yè)，能否占據(jù)資本和技術(shù)優(yōu)勢，進而引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展風(fēng)向標(biāo)，我們拭目以待。

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