超级电容 储能（超级电容储电）

电子爱好者网报道（文/李宁远）电容器在不同电压等级、不同电容值下有很多细分。从小电容值到大电容值，大致分为陶瓷电容、薄膜电容、铝电解电容。在超高电容范围内，还有目前正在全面商业化的双层电容器，也就是我们常说的超级电容器。

超级电容器是一种应用广泛的储能装置。它是一种介于电容器和电池之间的特殊电容器。它兼有电容器和电池的特性。具有辅助峰值功率、备用电源、再生能量存储等功能。替代电源等用途。

储能+汽车、超级电容及下游应用优势互补

超级电容器自诞生以来已广泛应用于各个行业。特别是近年来，许多超级电容器项目开始大规模实施。目前主流应用主要是双电层电容器。双电层电容器与传统电容器类似。在电场作用下产生的极化电荷可以产生电容效应。同时，由于电荷层之间的距离很近，普通电容器的电荷层之间的距离比普通电容器之间的距离要小。比普通电容器小得多，因此容量更大。

除主流应用的双层电容器外，超级电容器还有法拉第准电容器和锂离子超级电容器两类。锂离子超级电容器可以显着提高设备的工作电压，而法拉第准电容器可以更像传统电池一样处理能量。存储和转换。

超级电容器的下游应用涉及储能、工业、交通、消费电子等众多场景，但目前最热门的两个场景无疑是储能和交通。公开资料显示，新能源和交通两大应用领域占超级电容器需求量的72.7%，其中新能源应用占41.3%，交通占31.4%。

储能是超级电容器应用的大方向，特别是动力储能。电网调频、混合储能等超级电容器项目从去年开始密集实施，超级电容器大功率、高可靠性、环保特性等优势得到充分发挥。混合储能系统需要具备调频功能，以减轻电力系统中常规机组的调频压力。这意味着输配电侧和用电侧都需要使用电力储能装置，以提供短时、大功率的峰值脉冲。发电侧，采用超级电容器作为短期储能装置，抑制并网时功率波动的影响；它们与锂离子电池组合形成混合储能系统，用于调峰和调频模式切换。在输配电侧，超级电容器用于变电站调频和配电终端备用电源。当电网出现较大波动时，超级电容器还可以瞬间进行调频。而且，超级电容器作为备用电源也是解决紧急情况下电力问题的不错选择。

汽车交通应用是超级电容器下游应用的第二大市场。汽车超级电容器一直备受期待，相关产品也很受欢迎。虽然超级电容器的能量密度不到锂电池的5%，不适合作为电压等级越来越高的系统中的主电源，但超级电容器作为低压系统的主电源或作为辅助电源具有巨大的潜力。在高压系统中。采用超级电容器替代铅酸电池作为汽车12V电气系统主电源的案例已有很多，可以实现汽车大功率启动，同时还能回收制动能量。根据FrostSullivan的研究数据，超级电容在汽车启停中的应用，可以帮助节省1%-5%的燃油，减少30%-40%的污染排放。

汽车48V系统现在非常流行，是升级汽车电气平台的下一步。 48V系统中对超级电容器用作线控电源的需求也开始增加。 48V系统中的超级电容器具有极高的功率密度和快速的响应速度。可大大提高线路控制系统的可靠性。

超级电容器技术的逐步完善、商业化的快速推进与下游应用的政策支持相辅相成，发展稳定并逐渐开始加速。

国产超级电容器进展如何？

从市场规模来看，根据Markets and Research报告，2022年全球超级电容器市场规模将达到44亿美元，预计到2028年将达到152亿美元，复合年增长率为22.95%。在中游超级电容器成品市场，Maxwell拥有最高的市场份额。此外，国外一些知名厂商包括松下、NEC Tokin、NessCap等，以及国内的宁波中车、上海奥威科技、江海股份、科美能源等。相当不错，其中宁波中车在全国的市场占有率非常高。

宁波中车的超级电容器产品目前包括单体产品和模块产品两大类，并针对特定应用提供整体解决方案。其中，超级电容器产品单体最大容量为60000F，覆盖多种电压等级。超级电容器模块由单体串联、并联或混合连接而成。目前比较常用的有16V模块、48V模块、80V模块等。

超级电容器单体系列，宁波中车

上海奥维科技的超级电容器技术路线多样。其UCK系列有机混合超级电容器、UCR系列有机对称超级电容器等产品已实现量产，并在国内交通领域拥有多项应用。其中UCK系列最大容量已发展至28000F。亮点是能量密度非常高，高达120Wh/kg。

UCK系列，奥维科技

江海股份布局双层超级电容器和锂离子超级电容器。双电层超级电容器产品已广泛应用于智能三表表、物联网、风电变桨备用电源、汽车启停等领域。锂离子超级电容器具有高性能能量密度，也广泛应用于机器人和轨道交通领域。目前单个超级电容为16000F。

江海锂离子超级电容器有限公司

凯美能源拥有十大系列十七个品种的超级电容器产品，型号齐全，年产量2.5亿只。尤其是其卷绕单体超级电容器，最大电容量达到3000F，电压业界领先。保持特性和高可靠性。

决定超级电容器性能的核心原材料

与追求工艺和快速迭代的主动元件不同，电容等被动元件的生产工艺相对简单，但特别注重材料的性能。高品质的上游材料是无源元件高品质性能的基础。在超级电容器行业，最关键的是材料。电极、隔膜和电解液是决定超级电容器性能的核心原材料。其中，电极材料占比最高（40%-50%）。超级电容器的功率和能量密度很大程度上受到电极材料的限制。

目前，隔膜基本从日本进口。国内企业才刚刚起步。 Kane Group 和Rotron Nano 目前正处于测试阶段。国内电解液实力很强。国内新舟邦是全球最大的电解液供应商，国内外超级电容器厂商基本都是其下游。

在电极材料领域，有碳材料、过渡金属氧化物、导电聚合物、复合材料等几条路线。最成熟的是碳材料，即活性炭、碳纳米管、石墨烯。碳材料领域最有实力的公司是日本可乐丽公司，它几乎垄断了高端硬炭和活性炭。国内方面，元力股份、美锦能源、大超碳能源、北海星石等公司在碳材料方面正在取得突破。

国内超级电容器产业若想突破瓶颈，必将在高能耗、低成本的电极材料上下功夫。近年来，我国还加大了超级电容器电极、电解质材料及其制备技术的研究力度，推动超级电容器原材料国产化。去年，美锦能源超级电容器碳项目10吨/年中期试验线建成投产，并与宁波中车、上海奥威、锦州凯美等国内领先超级电容器制造商达成供货意向，极大地促进了行业的发展。原材料本地化。

写在最后

储能和汽车应用的普及，极大地加速了超级电容器的发展，扩大了大量的市场需求，加速了超级电容器的商业化进程。同时，超级电容器在工业设备、消费电子等不同场景中也具有非常广阔的发展前景，相关应用已经落地。随着全产业链的协同，超级电容器的发展有望进一步加速。