超級(jí)電容-新能源汽車的良好輔助動(dòng)力_圖文

1、 相關(guān)報(bào)告目錄一、超級(jí)電容結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介-2 什么是超級(jí)電容-2 傳統(tǒng)電容儲(chǔ)能方法-2 超級(jí)電容工作原理-2二、國(guó)內(nèi)外超級(jí)電容研發(fā)進(jìn)展-3三、超級(jí)電容是新能源汽車良好的輔助動(dòng)力-5 超級(jí)電容適合用作新能源汽車輔助動(dòng)力-5 目前超級(jí)電容作為新能源汽車輔助動(dòng)力的應(yīng)用情況-6 超級(jí)電容用做汽車部件的輔助能源-8四、用超級(jí)電容作為公交車的主動(dòng)力正逐步興起-8五、超級(jí)電容市場(chǎng)狀況-10 國(guó)際市場(chǎng)-10 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)-10 六、前景展望與投資思路-12圖表圖表1 MAXWELL公司超級(jí)電容-2圖表2 雙電層超級(jí)電容器結(jié)構(gòu)圖- 3 圖表3 PNGV超級(jí)電容發(fā)展目標(biāo)-4圖表4 超級(jí)電容在混合動(dòng)力汽車中的應(yīng)用- 6圖表5

2、 本田FCX及其超級(jí)電容安裝結(jié)構(gòu)- 7圖表6 日產(chǎn)混合動(dòng)力卡車- 7圖表7 “CNG+C ”15噸串聯(lián)式混合動(dòng)力大客車-8圖表8 超級(jí)電容與電池相關(guān)指標(biāo)比較(不包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)- 9圖表9 超級(jí)電容公交車與電池公交車動(dòng)力成本對(duì)比- 9圖表10 超級(jí)電容公交車以及充電站-10圖表11 國(guó)內(nèi)超級(jí)電容市場(chǎng)規(guī)模和增速 -11圖表12 繞線型超級(jí)電容的市場(chǎng)規(guī)模和增速-11圖表13 紐扣型超級(jí)電容的規(guī)模和增速-11圖表14 國(guó)內(nèi)外主要廠商產(chǎn)品性能對(duì)比-11圖表15 相關(guān)上市公司評(píng)級(jí)-13. 什么是超級(jí)電容超級(jí)電容器(Supercapacitor ,Ultracapacitor,又叫黃金電容、法拉電容,通過(guò)極化

3、電解質(zhì)來(lái)儲(chǔ)能,屬于雙層電容的一種。由于其儲(chǔ)能的過(guò)程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),因此這種儲(chǔ)能過(guò)程是可逆的,正因?yàn)榇顺?jí)電容器可以反復(fù)充放電數(shù)十萬(wàn)次。由于其容量很大,對(duì)外表現(xiàn)和電池相同,因此也稱作“電容電池”或說(shuō)“黃金電池”。超級(jí)電容器是目前世界上已投入量產(chǎn)的雙電層電容器中容量最大的一種,其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣,都是利用活性炭多孔電極和電解質(zhì)組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得超大的容量。 圖表1 MAXWELL 公司超級(jí)電容來(lái)源:金元證券研究所 MAXWELL 傳統(tǒng)電容儲(chǔ)能方法傳統(tǒng)電容中儲(chǔ)存的電能來(lái)源于電荷在兩塊極板上的分離,兩塊極板之間為真空(相對(duì)介電常數(shù)為1或一層介電物質(zhì)(相對(duì)介電常數(shù)為所隔離,電容值

4、為:C = ·A / 3.6 d ·10-6 (F 其中A 為極板面積,d 為介質(zhì)厚度。所儲(chǔ)存的能量為: E = C (V 2/2,其中C 為電容值,V 為極板間的電壓降?？梢?若想獲得較大的電容量,儲(chǔ)存更多的能量,必須增大面積A 或減少介質(zhì)厚度d ,但這個(gè)伸縮空間有限,導(dǎo)致它的儲(chǔ)電量和儲(chǔ)能量較小。因此傳統(tǒng)電容器的面積是導(dǎo)體的平板面積,為了獲得較大的容量,導(dǎo)體材料卷制得很長(zhǎng),有時(shí)用特殊的組織結(jié)構(gòu)來(lái)增加它的表面積。傳統(tǒng)電容器是用絕緣材料分離它的兩極板,一般為塑料薄膜、紙等盡可能的薄的材料。 超級(jí)電容工作原理目前主要的雙層結(jié)構(gòu)超級(jí)電容主要有碳電極雙電層電容器,金屬氧化物電極雙層

5、電容器和有機(jī)聚合物電極雙層電容器,但是由于金屬氧化物(氧化釕電極電容價(jià)格高昂,有二次污染等因素,目前主要用于軍超級(jí)電容結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介事領(lǐng)域。有機(jī)聚合物技術(shù)尚未成熟,因此在電動(dòng)汽車上廣泛使用的主要是碳電極超級(jí)電容。碳電極超級(jí)電容器的面積是基于多孔碳材料,該材料的多孔結(jié)構(gòu)允許其面積達(dá)到2000平方米/克,通過(guò)一些措施還可以實(shí)現(xiàn)更大的表面積。碳電極超級(jí)電容器電荷分離開的距離是由被吸引到帶電電極的電解質(zhì)離子尺寸決定的,該距離(<10Å比傳統(tǒng)電容器薄膜材料所能實(shí)現(xiàn)的距離更小。這種龐大的表面積再加上非常小的電荷分離距離使得超級(jí)電容器較傳統(tǒng)電容器而言有巨大的靜電容量。超級(jí)電容器中,多孔化電極采用的

6、是活性碳粉或活性碳或活性碳纖維,電解液采用有機(jī)電解質(zhì),如丙烯碳酸脂或高氯酸四乙氨等。工作時(shí),在可極化電極和電解質(zhì)溶液之間界面上形成的雙電層中聚集電容量,其多孔化電極在電解液中吸附電荷,因而可以存儲(chǔ)很大的靜電能量,超級(jí)電容器的這一儲(chǔ)電特性介于傳統(tǒng)的電容器與電池之間。盡管這能量密度比電池低,但是這能量的儲(chǔ)存方式,有快充快放的特點(diǎn),可以應(yīng)用在傳統(tǒng)電池難以解決的短時(shí)高峰值電流應(yīng)用之中。圖表2 雙電層超級(jí)電容器 來(lái)源: 金元證券研究所 電子元器件網(wǎng)雙電層電容本質(zhì)上是一種靜電型能量?jī)?chǔ)存方式,目前已經(jīng)研制出活性碳材料表面積可以達(dá)到2000平方米/克,單位重量的電容量可達(dá)100F/g ,并且電容的內(nèi)阻還能保持

7、在很低的水平;而且碳材料還具有成本低,技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn),使得該類超級(jí)電容在汽車上應(yīng)用最為廣泛。目前,美國(guó)、歐洲和日本都在積極開展電動(dòng)汽車用超級(jí)電容的研究開發(fā)工作。美國(guó)能源部和USABC(US Advanced Batter Consortium從1992年組織國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Lawrence Livcrmore ,Los Alamos ,Sandia、國(guó)內(nèi)外超級(jí)電容研發(fā)進(jìn)展大學(xué)(Auburn和工業(yè)界(Maxwell,Federal Fibers Fabrics,GE,推出電動(dòng)汽車用超級(jí)電容的可行性研究計(jì)劃,短期目標(biāo)是2005年實(shí)現(xiàn)能量密度5Wh/kg和功率密度500W/kg,中期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)能景密度1

8、0Wh/kg和功率密度1000W/kg,長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)能量密度15Wh/kg和功率密度1500W/kg。美國(guó)三大汽車巨頭成立USABC機(jī)構(gòu),專門主持EDLC的研究與開發(fā)。到目前為止,超級(jí)電容技術(shù)基本達(dá)到了PNGV所設(shè)立的2002年目標(biāo)要求,尚未達(dá)到其設(shè)立的2006年目標(biāo)要求。根據(jù)研究,如果超級(jí)電容的比能量達(dá)到20Wh/kg,那么用于混合車將是比較理想的。圖表3 PNGV超級(jí)電容發(fā)展目標(biāo)功率比能量W/(W/H >100 >100 >100 >100循環(huán)壽命>100100 400,000 400,000 400,0001000 500 320數(shù)據(jù)來(lái)源:金元證券研究所電

9、池世界從1996年初,歐盟開始超級(jí)電容的研究計(jì)劃,由Salt公司領(lǐng)導(dǎo)項(xiàng)目,其成員有Alcatel Asthom,Fiat,Magneti Maralli SEPA Division,Danioncs,Universityf Kaiserslautem和ECN。歐盟超級(jí)電容研究計(jì)劃的目標(biāo)是:達(dá)到比能量6Wh/kg,8Wh/L;比功率1500W/kg,2000W/L;循環(huán)壽命超過(guò)10萬(wàn)次;滿足電化學(xué)電池和燃料電池電動(dòng)汽車要求,為工業(yè)開發(fā)做準(zhǔn)備。日本政府部門推選的新太陽(yáng)能規(guī)劃(NewSun Shing Project吸引了很多高新技術(shù)企業(yè)參加,超級(jí)電容的研究與開發(fā)是重要項(xiàng)目之一,日本也成立了“新電容

10、器研究會(huì)”和NEW SUNSHINE開發(fā)機(jī)構(gòu)。俄羅斯專注于電容車技術(shù)和電動(dòng)車制動(dòng)能量回收的研究,取得了顯著的發(fā)展。其啟動(dòng)型超級(jí)電容器比功率已達(dá)3000W/kg,循環(huán)壽命在10萬(wàn)次以上,領(lǐng)先于其它國(guó)家。在俄羅斯,曾有使用950kg超級(jí)電容驅(qū)動(dòng)載客50人的電動(dòng)巴士,盡管其續(xù)駛里程只有810km,但其充電時(shí)間也只有15分鐘。我國(guó)從九十年代開始研制超級(jí)雙電層電容器,與國(guó)外先進(jìn)水平還有一定的差距。國(guó)內(nèi)已經(jīng)研制出比能量為10Wh/kg、比功率為600W/kg的高能量型及比能量為5Wh/kg、比功率為2500W/kg的高功率型超級(jí)電容器樣品,循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)50,000次以上。性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,

11、成本較國(guó)際平均價(jià)格有大幅度下降。超級(jí)電容是新能源汽車良好的輔助動(dòng)力超級(jí)電容適合用做電動(dòng)汽車的輔助動(dòng)力汽車頻繁的起步、爬坡和制動(dòng)造成其功率需求曲線的變化很大,在城市路況下更是如此。一輛高性能的電動(dòng)汽車的峰值功率與平均功率之比可達(dá)16:1,但是這些峰值功率的特點(diǎn)是持續(xù)時(shí)間一般都比較短,需要的能量并不高。對(duì)于純電動(dòng)、燃料電池和串聯(lián)混合動(dòng)力汽車而言,這就意味著要么汽車動(dòng)力性不足,要么電壓總線上要經(jīng)常承受大的尖峰電流,這無(wú)疑會(huì)大大損害電池、燃料電池或其它APU的壽命。如果使用比功率較大的超級(jí)電容,當(dāng)瞬時(shí)功率需求較大時(shí),由超級(jí)電容提供尖峰功率,并且在制動(dòng)回饋時(shí)吸收尖峰功率,那么就可以減輕對(duì)電池、燃料電池或

12、其它APU的壓力。從而可以大大增加起步、加速時(shí)系統(tǒng)的功率輸出,而且可以高效地回收大功率的制動(dòng)能量。這樣做還可以提高電池的使用壽命,改善其放電性能。其工作過(guò)程如下:1,啟動(dòng),加速,爬坡(箭頭代表放電方向 2,正常行駛 3,減速制動(dòng) 圖表4 超級(jí)電容在混合動(dòng)力汽車中的應(yīng)用 來(lái)源:金元證券研究所 車訊網(wǎng)(超級(jí)電容位于控制單元內(nèi)目前超級(jí)電容作為新能源汽車輔助動(dòng)力的應(yīng)用情況 應(yīng)用一:本田FCX本田FCX 燃料電池-超級(jí)電容混合動(dòng)力車是世界上最早實(shí)現(xiàn)商品化的燃料電池轎車。該車早在2002年就已經(jīng)在日本和美國(guó)加洲上市。第5代FCX 采用了新型質(zhì)子交換膜形式的燃料電池模塊,用超級(jí)電容加燃料電池的電能供應(yīng)方式,

13、這能夠讓FCX 迅速達(dá)到一個(gè)較大的輸出功率,彌補(bǔ)了燃料電池車啟動(dòng)和加速性能差的缺點(diǎn),并將啟動(dòng)時(shí)間縮短到10s 。同時(shí)由于超級(jí)電容與燃料電池同樣具有軟特性,結(jié)構(gòu)中取消了DC /DC 變換器,降低了系統(tǒng)重量。車載空調(diào)系統(tǒng)是由燃料電池組帶動(dòng)的,超級(jí)電容只提供車輛加速和爬坡時(shí)所需的峰值功率,同時(shí)回收車輛剎車時(shí)的回饋能量,超級(jí)電容電量不足時(shí)則由燃料電池帶動(dòng)電機(jī)利用輸出的多余電功率來(lái)補(bǔ)充。圖表5 本田FCX 及其超級(jí)電容安裝結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)來(lái)源 金元證券研究所 HONGDA FCX應(yīng)用二:日產(chǎn)混合動(dòng)力卡車在以內(nèi)燃機(jī)作主能源的混合動(dòng)力電動(dòng)車方面,日產(chǎn)汽車公司于2002年6月24日推出了安裝有柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)和電容器

14、的并聯(lián)混合動(dòng)力卡車。由額定功率為152千瓦的CIDl 發(fā)動(dòng)機(jī)和55千瓦的永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng),安裝有日產(chǎn)公司開發(fā)的新型電容器“超級(jí)電力電容器(ECaSS”,具有6.3千瓦的比功率,功率能量比高達(dá)80。該卡車使用384個(gè)單元組成三串,每串由28個(gè)1500法2.7伏單元并聯(lián),共583瓦時(shí)。該車制動(dòng)能量的功效高于其它電池供電的混合動(dòng)力車。與日產(chǎn)柴油機(jī)汽車公司以往生產(chǎn)的柴油機(jī)汽車相比,該混合動(dòng)力卡車可減少燃料成本50%,減少二氧化碳排放量33%,減少氧化氮排放量50%。圖表6 日產(chǎn)混合動(dòng)力卡車 來(lái)源:金元證券研究所 聰惠網(wǎng)應(yīng)用三:Nissan 混合動(dòng)力大客車Nissan Diesel 公司開發(fā)了一輛15t 的

15、“CNG +C”串聯(lián)式混合動(dòng)力大客車,續(xù)駛里程比常規(guī)CNG 大客車提高了2.4倍。超級(jí)電容總重200kg ,CNG 發(fā)動(dòng)機(jī)在最優(yōu)效率點(diǎn)帶動(dòng)一個(gè)75kW 的發(fā)電機(jī)工作。結(jié)構(gòu)形式 串聯(lián)電容混合超級(jí)電容單體額定容量1350F 內(nèi)阻2.5mo 體積168mL 重量2469 超級(jí)電容模塊 80個(gè)單體串聯(lián)+兩組串聯(lián) 最高電壓430V 最大輸入輸出功率56kW 每組10WHh 總體218Wh圖表7 “CNG+C ”15噸串聯(lián)式混合動(dòng)力大客車 來(lái)源:金元證券研究所佳工機(jī)電瑞士中心應(yīng)用科學(xué)大學(xué)(HTA-Luzerne自1992年以來(lái)開發(fā)出一種適合車輛使用的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)SAM(Super Accumulator

16、Module,它以超級(jí)電容和電池為基礎(chǔ)組成。并且在1997年開發(fā)的“色天使”型混合動(dòng)力車中僅使用超級(jí)電容組就拖動(dòng)了瑞士聯(lián)邦鐵路公司的80t重的火車頭。此項(xiàng)目還在16座4t的中巴車實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能系統(tǒng)完全由超級(jí)電容提供。超級(jí)電容用做汽車部件的輔助能源除了用于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)外,超級(jí)電容在汽車零部件領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。例如,未來(lái)汽車設(shè)計(jì)使用的42V電系統(tǒng)(轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、空調(diào)、高保真音響、電動(dòng)座椅等,如果使用長(zhǎng)壽命的超級(jí)電容,可以使得需求功率經(jīng)常變化的子系統(tǒng)性能大大提高,另外還可以減少車內(nèi)用于電制動(dòng)、電轉(zhuǎn)向等子系統(tǒng)的布線,同時(shí)減少汽車子系統(tǒng)對(duì)電池的功率消耗,延長(zhǎng)電池使用時(shí)間。超級(jí)電容作為公交車的主動(dòng)力正逐步興起

17、盈由于超級(jí)電容具有高功率密度,放電電流可以達(dá)到數(shù)百安培,在大電流應(yīng)用場(chǎng)合,特別是高能脈沖環(huán)境,可更好地滿足功率要求。同時(shí)超級(jí)電容充放電時(shí)間短、效率高,可在很短的時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)充放電循環(huán),遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于可充電電池,特別適合短距離行駛車輛。超級(jí)電容器的循環(huán)使用壽命可達(dá)10萬(wàn)次以上,比目前最好的電池要高出100倍,同時(shí)在使用過(guò)程中不需要經(jīng)常性維護(hù);其適用溫度范圍寬,可在-4070范圍內(nèi)使用,可滿足車輛動(dòng)力系統(tǒng)在低溫環(huán)境下的啟動(dòng),安全性高,這些鋰電池不具有的特性使它成為城市公交理想的動(dòng)力選擇。圖表8 超級(jí)電容與電池相關(guān)指標(biāo)比較(不包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)指標(biāo)鉛酸電池鎳氫電池鋰電池能量型超級(jí)電容功率型超級(jí)電容比能量kwh

18、/kg30-40 60-80 100-120 12-15 4-6比功率kw/kg200-300 500-800 600-800 600-800 2000-2500使用溫度-30-60 -20-55 -10-60(-40度容量減半-40-70 -30-60安全性好一般一般好好記憶性無(wú)弱無(wú)無(wú)無(wú)循環(huán)次數(shù)300-400 500-800 600-800 >50000 >200000 充電時(shí)間>2h >2h >2h 10s-3min 10s-5min放電電流一般受溫度影響一般受溫度影響一般受溫度影響不受溫度影響,放電時(shí)間短不受溫度影響,放電時(shí)間短來(lái)源:金元證券研究所電池世界目

19、前北京,煙臺(tái)和上海已經(jīng)試驗(yàn)使用超級(jí)電容動(dòng)力公交車。國(guó)內(nèi)廠商煙臺(tái)中上自主生產(chǎn)的超級(jí)電容公交車一次充電行駛距離已經(jīng)可以達(dá)到12公里,首次充電時(shí)間180秒,中間站充電時(shí)間15-30秒,最高行駛速度60公里/小時(shí),最大爬坡度不小于25%,剎車工況下能實(shí)現(xiàn)能量再生回饋,運(yùn)行情況良好。中上汽車已研發(fā)出第三代超級(jí)電容車,續(xù)航能力提升至25公里,最高行駛速度70公里/小時(shí),理論上已經(jīng)能夠滿足任何城市的公交要求。超級(jí)電容公交車不光在功率密度和安全性上有鋰電池公交車不可比擬的優(yōu)勢(shì),而且成本也遠(yuǎn)低于電池主動(dòng)力公交車。我們假設(shè)每臺(tái)公交車每天消耗功率150KWH,超級(jí)電容動(dòng)力車可以通過(guò)增加充電次數(shù)減少超級(jí)電容使用量,而

20、電池動(dòng)力公交車則需要一次充足,二者成本相比除鉛酸電池外其他成本完全不在一個(gè)而數(shù)量等級(jí)上。圖表9 超級(jí)電容公交車與電池公交車動(dòng)力成本對(duì)比數(shù)據(jù)來(lái)源:金元證券研究所電池世界除了成本上的優(yōu)勢(shì)之外,超級(jí)電容動(dòng)力公交車充電十分方便,安全性高,可直接安裝于公交站上方即充即走,即使相對(duì)目前的拖尾電車優(yōu)勢(shì)也十分明顯,據(jù)報(bào)道武漢正考慮采購(gòu)5000臺(tái)超級(jí)電容車替代拖尾電車。超級(jí)電容鉛酸電車鎳氫電池鋰電池總能量/WH 5000 150000 150000 150000價(jià)格(元*W/H60 1.5 8 9總價(jià)/元300000 225000 1200000 1350000圖表10 超級(jí)電容公交車以及充電站 來(lái)源:金元證券

21、研究所水母網(wǎng)超級(jí)電容市場(chǎng)狀況國(guó)際市場(chǎng)狀況2007年,全球鈕扣型超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)規(guī)模為10.2億美元,卷繞型和大型超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)規(guī)模為34.8億美元,超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)總規(guī)模為45億美元,同比增長(zhǎng)45%;2008年全球鈕扣型超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)規(guī)模為15.3億美元,卷繞型和大型超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)規(guī)模為為52.2億美元,超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)總規(guī)模為67.5億美元,同比增長(zhǎng)50%。主要的生產(chǎn)企業(yè)有:美國(guó)的MAXWELL公司,俄羅斯的ECOND公司、ELIT公司,日本的ELNA公司、PANASONIC公司、NEC-TOKIN公司,韓國(guó)的NESS公司、KORCHIP公司、NUINTEK公司等。美國(guó)Maxwell公司的PC系列

22、產(chǎn)品體積小、內(nèi)阻低,產(chǎn)品一致性好,串并聯(lián)容易,但價(jià)格較高;日本的NEC公司、松下公司、T okin公司均有系列超級(jí)屯容器產(chǎn)品其產(chǎn)品多為圓柱體形,規(guī)格較為齊全,適用范圍廣,在超級(jí)電容器領(lǐng)域占有較大市場(chǎng)份額;俄羅斯ECOND公司對(duì)超級(jí)電容器已有25年的研究歷史,該公司代表著俄羅斯的先進(jìn)水平,其產(chǎn)品以大功率超級(jí)電容器產(chǎn)品為主,適用于作動(dòng)力電容。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)狀況近年來(lái),由于看好超級(jí)電容廣闊的應(yīng)用前景,中國(guó)一些公司也開始進(jìn)入這一領(lǐng)域。2004年國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)規(guī)模為2.48億元,2008年國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)規(guī)模為13.3億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)50%。其中,紐扣型超級(jí)電容器從4千萬(wàn)元,增加到2.1億元,增長(zhǎng)超過(guò)5倍;卷繞型和大

23、型超級(jí)電容器從3.5億元,上升到11.2億元,增長(zhǎng)超過(guò)3倍,伴隨超級(jí)電容的成本逐漸下降和下游應(yīng)用范圍不斷拓展未來(lái)增速還有望進(jìn)一步提升。圖表11 國(guó)內(nèi)超級(jí)電容市場(chǎng)規(guī)模和增速單位億元 圖表12 繞線型超級(jí)電容的市場(chǎng)規(guī)模和增速圖表13 紐扣型超級(jí)電容的規(guī)模和增速 數(shù)據(jù)來(lái)源:金元證券研究所超級(jí)電容網(wǎng)目前,國(guó)內(nèi)廠商大多生產(chǎn)液體雙電層電容器,主要的企業(yè)有上海奧威公司、北京集星公司、錦州富辰公司、錦州錦容公司、石家莊高達(dá)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。其中以錦州富辰公司規(guī)模最大,其主要生產(chǎn)鈕扣型和卷繞型超級(jí)電容器,上海奧威公司技術(shù)和產(chǎn)品性

24、能領(lǐng)先。國(guó)內(nèi)超級(jí)電容產(chǎn)品雖然在工藝和部分產(chǎn)品性能上不及國(guó)外公司,但差距正逐步縮小,特別是在繞線和大型超級(jí)電容上部分性能超出。圖表14 國(guó)內(nèi)外主要廠商產(chǎn)品性能對(duì)比韓NESS 美MAXWELL俄ESMA上海奧威靜電容F 5000 2500 130000 80000能量密度WH/KG 4.3 4 8 10-15功率密度W/KG 2500 2000 1000 800-2500 內(nèi)電阻OM 0.4 0.7 0.4 0.6數(shù)據(jù)來(lái)源金元證券研究所超級(jí)電容網(wǎng)上海奧威科技公司是國(guó)內(nèi)一家重要的超級(jí)電容器供應(yīng)商,其技術(shù)新能與國(guó)外同行已經(jīng)不相上下。該公成于1998年,承擔(dān)了國(guó)家863計(jì)劃電動(dòng)汽車用超級(jí)電容器課題、上海

25、市無(wú)軌電車脫線運(yùn)行改造等項(xiàng)目;在小功率應(yīng)用方面,其超級(jí)電容器作為備用電可用于各類智能儀器儀表、計(jì)算機(jī)、家用電器和電動(dòng)玩具等領(lǐng)域;而作為源則可用于各種車輛、內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng),以及電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車、電公交車的牽引等領(lǐng)域。在小功率應(yīng)用方面主要廠商為錦州錦容超級(jí)電容器有限公司,其產(chǎn)品包括卷繞式、疊片式和鈕扣式等類型,容量范圍在0.33-270F之間,其產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用到太陽(yáng)能高速公路指示燈、玩具車和微機(jī)后備電源等領(lǐng)域。該公司具備年產(chǎn)2000萬(wàn)只超級(jí)電容器的生產(chǎn)能力,目前的超級(jí)電容器月產(chǎn)量為十幾萬(wàn)只左右。南京集華科技公司也與北京融商能達(dá)科技發(fā)展有限公司合作,將其產(chǎn)品應(yīng)用在后者的城市照明監(jiān)控系統(tǒng)之中,使其在

26、某一路段失電時(shí)可自動(dòng)向控制中心發(fā)出告警。短時(shí)大功率應(yīng)用方面主要有石家莊高達(dá)科技、北京金正平公司。其產(chǎn)品已經(jīng)形成了容量在0.5-2000F、工作電壓在12-400V、最大放電電流在400-2000A的系列超級(jí)電容器產(chǎn)品,能在-4080的溫度環(huán)境下正常工作。技術(shù)水平已接近俄羅斯,但價(jià)格卻僅為俄羅斯的1/3,具有較高的性價(jià)比。在環(huán)保型交通工具方面,上海奧威科技參與了上海市有線電車改造項(xiàng)目,主要是解決部分路口的電車架空線被取消后,在這些路段采用超級(jí)電容器作為主電源進(jìn)行“脫辮”行駛。而哈爾濱巨容新能源公司的超級(jí)電容器也已在環(huán)保公交車上進(jìn)行中試。北京集星科技公司的SPSCAP超級(jí)電容器也已經(jīng)開始應(yīng)用于車輛

27、啟動(dòng)、電力和地質(zhì)勘測(cè)設(shè)備等。前景展望與投資思路超級(jí)電容器作為本世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的新型儲(chǔ)能產(chǎn)品之一,正在為越來(lái)越多的國(guó)家和企業(yè)爭(zhēng)相研制和生產(chǎn)。超級(jí)電容器價(jià)格已經(jīng)由大約1-2美元/法拉,下降到平均0.01-0.02美元/法拉,正逐步接近市場(chǎng)化水平。日本,德國(guó)和俄羅斯已在汽車中批量使用,超級(jí)電容產(chǎn)品正在向規(guī)?；?、市場(chǎng)化、大眾化方向發(fā)展。而在國(guó)內(nèi),超級(jí)電容器的應(yīng)用尚處于起步階段,在鈕扣型超級(jí)電容器市場(chǎng)中,海外產(chǎn)品幾乎占據(jù)了90%以上的份額,競(jìng)爭(zhēng)異常激烈,國(guó)內(nèi)廠商正采用的低價(jià)策略(約為國(guó)外產(chǎn)品的4060%等手段來(lái)爭(zhēng)奪市場(chǎng)。目前在卷繞型和大型超級(jí)電容器方面,中國(guó)產(chǎn)品的技術(shù)水平與國(guó)際接近,市場(chǎng)份額較為理想。伴隨

28、國(guó)內(nèi)一批示范項(xiàng)目的實(shí)施,如上海11路超級(jí)電容公交電車,煙臺(tái)公交車項(xiàng)目等,國(guó)內(nèi)有望興起超級(jí)電容熱潮。技術(shù)進(jìn)步和工藝改進(jìn),必將推動(dòng)超級(jí)電容成本進(jìn)一步下降,質(zhì)量能量比將逐步提高,當(dāng)質(zhì)量能量比超過(guò)20KWH/KG 時(shí),超級(jí)電容有望步入真正的大規(guī)模市場(chǎng)推廣階段。目前全球超級(jí)電容的年需求量約為2億只,增長(zhǎng)速度約為160%;中國(guó)市場(chǎng)超級(jí)電容年需求量達(dá)2150萬(wàn)只,且每年都在以約50%的速度增長(zhǎng)。超級(jí)電容器占世界能量?jī)?chǔ)存裝臵(包括電池、電容器的市場(chǎng)份額不足1%,在我國(guó)所占市場(chǎng)份額約為0.5%,因此超級(jí)電容器存在著巨大的市場(chǎng)潛力。上市公司中尚沒(méi)有主營(yíng)超級(jí)電容的公司,只有法拉電子,深圳惠程等有所涉及或者產(chǎn)品作用類

29、似,投資者可關(guān)注相關(guān)上市公司的超級(jí)電容項(xiàng)目進(jìn)展情況,并選擇上游活性炭電極,電解液等相關(guān)原材料供應(yīng)相關(guān)公司和下游相關(guān)配套公司進(jìn)行投資。圖表15 相關(guān)上市公司評(píng)級(jí)數(shù)據(jù)來(lái)源:金元證券研究所 WINDEPS10PE 最新進(jìn)展評(píng)級(jí)法拉電子 0.7529.84 目前有薄膜電容器配套給比亞迪公司,銷售收入占比0.1%,主要用作汽車輔助動(dòng)力,與超級(jí)買入深圳惠程 0.2653.65 公司控股子公司“惠程新能源公司”專業(yè)從事超級(jí)電容器的生產(chǎn)研發(fā),本項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后可形成年產(chǎn)50 萬(wàn)只1000 法拉超級(jí)電容器的生產(chǎn)能力。未評(píng)級(jí)寧波富達(dá)0.06 105 與上海交大合作的超級(jí)電容項(xiàng)目目前已停止 未評(píng)級(jí)銅峰電子 0.04104 公司開始發(fā)售機(jī)車電容,年銷售在3000-4000臺(tái)以,機(jī)車電容在機(jī)車上主要用作功率補(bǔ)償,作用與輔助動(dòng)力類似中性金元證券行業(yè)投資評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn):增持:行業(yè)股票指數(shù)在未來(lái)6 個(gè)月內(nèi)超越大盤;中性:行業(yè)股票指數(shù)在未來(lái)6 個(gè)月內(nèi)基本與大盤持平;減持:行業(yè)股票指數(shù)在未來(lái)6 個(gè)月內(nèi)明顯弱于大盤。金元證券股票投資評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn):買入:股票價(jià)格