產(chǎn)業(yè)專題研究之超級電容器樣本

產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)研究之：超級電容器目錄一、超級電容器 21.定義與功能 22.產(chǎn)生背景 33.工作原理 34.應(yīng)用領(lǐng)域 45.特性 46.分類 56.1按原理分類 56.2按電解質(zhì)分類 66.3其她分類 6二、供應(yīng)鏈 61.電極材料 62.電解液 63.隔膜 74.重要原材料供應(yīng)商 7三、工藝流程 7四、核心技術(shù)及發(fā)展 81.核心技術(shù) 82.核心技術(shù)發(fā)展 8五、市場現(xiàn)狀 9七、重要競爭對手 11一、超級電容器1.定義與功能超級電容器（supercapacitor），又叫雙電層電容器（ElectricalDoule-LayerCapacitor）、電化學(xué)電容器（ElectrochemicalCapacitor，EC）、黃金電容、法拉電容，通過極化電解質(zhì)來儲能。它是一種電化學(xué)元件，但在其儲能過程并不發(fā)生化學(xué)反映，這種儲能過程是可逆，也正由于此超級電容器可以重復(fù)充放電數(shù)十萬次。超級電容器可以被視為懸浮在電解質(zhì)中兩個(gè)無反映活性多孔電極板，在極板上加電，正極板吸引電解質(zhì)中負(fù)離子，負(fù)極板吸引正離子，事實(shí)上形成兩個(gè)容性存儲層，被分離開正離子在負(fù)極板附近，負(fù)離子在正極板附近。圖SEQ圖表\*ARABIC1超級電容器構(gòu)造超級電容器是建立在德國物理學(xué)家亥姆霍茲提出界面雙電層理論基本上一種全新電容器。眾所周知，插入電解質(zhì)溶液中金屬電極表面與液面兩側(cè)會浮現(xiàn)符號相反過剩電荷，從而使相間產(chǎn)生電位差。那么，如果在電解液中同步插入兩個(gè)電極，并在其間施加一種不大于電解質(zhì)溶液分解電壓電壓，這時(shí)電解液中正、負(fù)離子在電場作用下會迅速向兩極運(yùn)動，并分別在兩上電極表面形成緊密電荷層，即雙電層，它所形成雙電層和老式電容器中電介質(zhì)在電場作用下產(chǎn)生極化電荷相似，從而產(chǎn)生電容效應(yīng)，緊密雙電層近似于平板電容器，但是，由于緊密電荷層間距比普通電容器電荷層間距離更小得多，因而具備比普通電容器更大容量。雙電層電容器與鋁電解電容器相比內(nèi)阻較大，因而，可在無負(fù)載電阻狀況下直接充電，如果浮現(xiàn)過電壓充電狀況，雙電層電容器將會開路而不致?lián)p壞器件，這一特點(diǎn)與鋁電解電容器過電壓擊穿不同。同步，雙電層電容器與可充電電池相比，可進(jìn)行不限流充電，且充電次數(shù)可達(dá)106次以上，因而雙電層電容不但具備電容特性，同步也具備電池特性，是一種介于電池和電容之間新型特殊元器件。圖SEQ圖表\*ARABIC2超級電容儲能系統(tǒng)2.產(chǎn)生背景由于石油資源日趨短缺，并且燃燒石油內(nèi)燃機(jī)尾氣排放對環(huán)境污染越來越嚴(yán)重（特別是在大、中都市），人們都在研究代替內(nèi)燃機(jī)新型能源裝置。已經(jīng)進(jìn)行混合動力、燃料電池、化學(xué)電池產(chǎn)品及應(yīng)用研究與開發(fā)，獲得了一定成效。但是由于它們固有使用壽命短、溫度特性差、化學(xué)電池污染環(huán)境、系統(tǒng)復(fù)雜、造價(jià)高昂等致命弱點(diǎn)，始終沒有較好解決辦法。超級電容器以其優(yōu)秀特性揚(yáng)長避短，可以某些或所有代替老式化學(xué)電池用于車輛牽引電源和啟動能源，并且具備比老式化學(xué)電池更加廣泛用途。正由于如此，世界各國（特別是西方發(fā)達(dá)國家）都不遺余力地對超級電容器進(jìn)行研究與開發(fā)。其中美國、日本和俄羅斯等國家不但在研發(fā)生產(chǎn)上走在前面，并且還建立了專門國家管理機(jī)構(gòu)（如：美國USABC、日本SUN、俄羅斯REVA等），制定國家發(fā)展籌劃，由國家投入巨資和人力，積極推動。就超級電容器技術(shù)水平而言，當(dāng)前俄羅斯走在世界前面，其產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用，并被第17屆國際電動車年會（EVS—17）評為最先進(jìn)產(chǎn)品。日本、德國、法國、英國、澳大利亞等國家也在急起直追，當(dāng)前各國推廣應(yīng)用超級電容器領(lǐng)域已相稱廣泛。在國內(nèi)推廣使用超級電容器，可以減少石油消耗，減輕對石油進(jìn)口依賴，有助于國家石油安全；有效地解決都市尾氣污染和鉛酸電池污染問題；有助于解決戰(zhàn)車低溫啟動問題。當(dāng)前，國內(nèi)重要有10余家公司在進(jìn)行超級電容器研發(fā)。3.工作原理超級電容器是運(yùn)用雙電層原理電容器。當(dāng)外加電壓加到超級電容器兩個(gè)極板上時(shí)，與普通電容器同樣，極板正電極存儲正電荷，負(fù)極板存儲負(fù)電荷，在超級電容器兩極板上電荷產(chǎn)生電場作用下，在電解液與電極間界面上形成相反電荷，以平衡電解液內(nèi)電場，這種正電荷與負(fù)電荷在兩個(gè)不同相之間接觸面上，以正負(fù)電荷之間極短間隙排列在相反位置上，這個(gè)電荷分布層叫做雙電層，因而電容量非常大。當(dāng)兩極板間電勢低于電解液氧化還原電極電位時(shí)，電解液界面上電荷不會脫離電解液，超級電容器為正常工作狀態(tài)（普通為3V如下），如電容器兩端電壓超過電解液氧化還原電極電位時(shí)，電解液將分解，為非正常狀態(tài)。由于隨著超級電容器放電，正、負(fù)極板上電荷被外電路泄放，電解液界面上電荷響應(yīng)減少。由此可以看出：超級電容器充放電過程始終是物理過程，沒有化學(xué)反映。因而性能是穩(wěn)定，與運(yùn)用化學(xué)反映蓄電池是不同。4.應(yīng)用領(lǐng)域稅控機(jī)、稅控加油機(jī)、真空開關(guān)、智能表、遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)、儀器儀表、數(shù)碼相機(jī)、掌上電腦、電子門鎖、程控互換機(jī)、無繩電話等時(shí)鐘芯片、靜態(tài)隨機(jī)存貯器、數(shù)據(jù)傳播系統(tǒng)等微小電流供電后備電源。智能表（智能電表、智能水表、智能煤氣表、智能熱量表）作電磁閥啟動電源太陽能警示燈，航標(biāo)燈等太陽能產(chǎn)品中代替充電電池。手搖發(fā)電手電筒等小型充電產(chǎn)品中代替充電電池。電動玩具電動機(jī)、語音IC、LED發(fā)光器等小功率電器驅(qū)動電源。超級電容器是介于老式電容器和蓄電池之間一種新型儲能裝置,它具備功率密度大、容量大、使用壽命長、免維護(hù)、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等長處。電動汽車：迅速啟動圖SEQ圖表\*ARABIC3車用超級電容器電力系統(tǒng)：電網(wǎng)改造戶外開關(guān)風(fēng)力發(fā)電：海上風(fēng)機(jī)5.特性（1）高功率密度。輸出功率密度高達(dá)數(shù)kW/kg，是任何一種化學(xué)電源所無法比擬，是普通蓄電池?cái)?shù)十倍。超級電容器在分離出電荷中存儲能量，其面積是基于多孔炭材料，而該材料多孔結(jié)夠容許其面積達(dá)到m2/g。用于存儲電荷面積越大、分離出電荷越密集，其電容量越大。（2）妥善解決了貯存設(shè)備高比功率和高比能量輸出之間矛盾。超級電容器可以提供1-5kW/kg高比功率同步，其比能量可以達(dá)到5-20Wh/kg。（3）充放電循環(huán)壽命很長，達(dá)到10萬次量級。（4）充電時(shí)間短。超級電容器最短可在幾十秒內(nèi)充電完畢，最長充電但是十幾分鐘，遠(yuǎn)快于蓄電池充電時(shí)間。（5）貯存壽命長。所用電極材料在相應(yīng)電解液中也是穩(wěn)定，因而超級電容器貯存壽命幾乎可以以為是無限。（6）高可靠性。超級電容器工作過程中沒有運(yùn)動部件，維護(hù)工作少，因而超級電容器可靠性非常高。圖SEQ圖表\*ARABIC4超級電容器與靜電電容器、電池性能參數(shù)比較圖SEQ圖表\*ARABIC5超級電容器與主流蓄電池性能參數(shù)比較6.分類6.1按原理分類按原理分為雙電層型超級電容器和贗電容型超級電容器：6.1.1雙電層型超級電容器雙電層型超級電容器重要采用如下幾種電極材料：活性碳電極材料，采用了高比表面積活性炭材料通過成型制備電極。碳纖維電極材料，采用活性炭纖維成形材料，如布、氈等通過增強(qiáng)，噴涂或熔融金屬增強(qiáng)其導(dǎo)電性制備電極。碳?xì)饽z電極材料，采用前驅(qū)材料制備凝膠，通過炭化活化得到電極材料。碳納米管電極材料，碳納米管具備極好中孔性能和導(dǎo)電性，采用高比表面積碳納米管材料，可以制得非常優(yōu)良超級電容器電極。以上電極材料可以制成：平板型超級電容器，在扣式體系中多采用平板狀和圓片狀電極，此外也有Econd公司產(chǎn)品為典型代表多層疊片串聯(lián)組合而成高壓超級電容器，可以達(dá)到300V以上工作電壓。繞卷型溶劑電容器，采用電極材料涂覆在集流體上，通過繞制得到，此類電容器普通具備更大電容量和更高功率密度。6.1.2贗電容型超級電容器涉及金屬氧化物電極材料與聚合物電極材料，金屬氧化物涉及NiOx、MnO2、V2O5等作為正極材料，活性炭作為負(fù)極材料制備超級電容器，導(dǎo)電聚合物材料涉及PPY、PTH、PAni、PAS、PFPT等經(jīng)P型或N型或P/N型摻雜制取電極，以此制備超級電容器。這一類型超級電容器具備非常高能量密度，當(dāng)前除NiOx型外，其他類型多處在研究階段，還沒有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。6.2按電解質(zhì)分類可以分為水性電解質(zhì)和有機(jī)電解質(zhì)類型：6.2.1水性電解質(zhì)酸性電解質(zhì)，多采用36%H2SO4水溶液作為電解質(zhì)。堿性電解質(zhì)，普通采用KOH、NaOH等強(qiáng)堿作為電解質(zhì)，水作為溶劑。中性電解質(zhì)，普通采用KCl、NaCl等鹽作為電解質(zhì)，水作為溶劑，多用于氧化錳電極材料電解液。6.2.2有機(jī)電解質(zhì)普通采用LiClO4為典型代表鋰鹽、TEABF4作為典型代表季胺鹽等作為電解質(zhì)，有機(jī)溶劑如PC、ACN、GBL、THL等有機(jī)溶劑作為溶劑，電解質(zhì)在溶劑中接近飽和溶解度。6.3其她分類液體電解質(zhì)超級電容器，多數(shù)超級電容器電解質(zhì)均為液態(tài)。固體電解質(zhì)超級電容器，隨著鋰離子電池固態(tài)電解液發(fā)展，應(yīng)用于超級電容器電解質(zhì)也對凝膠電解質(zhì)和PEO等固體電解質(zhì)進(jìn)行研究。二、供應(yīng)鏈從構(gòu)造上看，超級電容器重要由電極、電解質(zhì)、隔膜、端板、引線和封裝材料構(gòu)成，其中電極、電解質(zhì)和隔膜構(gòu)成和質(zhì)量對超級電容器性能起著決定性影響，采用何種電極板和電解質(zhì)材料將基本決定最后產(chǎn)品類型與特性。1.電極材料超級電容器電極材料重要在四個(gè)方面：碳電極材料，金屬氧化物及其水合物電極材料，導(dǎo)電聚合物電極材料，以及混合超級電容器。碳電極材料比表面極大，原料低廉，有助于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)，但是比容量相對比較低。金屬氧化物及其水合物電極材料比容量較高，但是其昂貴成本以及對環(huán)境存在安全隱患限制了它們工業(yè)化規(guī)模。導(dǎo)電聚合物電極材料工作電壓高，從而可以提高能量存儲能力。但是，這一類材料在有機(jī)電解質(zhì)中浸泡后容易發(fā)生膨脹，導(dǎo)致穩(wěn)定性差?；旌铣夒娙?，對電極采用不同材料體系構(gòu)成，可以提高其存儲能量密度，但是其循環(huán)穩(wěn)定性比較差。2.電解液電解液成本占超級電容器行業(yè)生產(chǎn)成本比例：30%—35%?？倎碚f以電解液為基本原材料產(chǎn)品所占比重很大，因而電解液變化對國內(nèi)超級電容器行業(yè)影響力度很大。電解液需要具備很高導(dǎo)電性和足夠電化學(xué)穩(wěn)定性，以便超級電容器可以在盡量高電壓下工作。既有電解質(zhì)材料重要水溶液電解質(zhì)。有機(jī)物電解質(zhì)分解電壓高，普通都高于2.5V，但導(dǎo)電性比較差；水溶液電解質(zhì)重要是KOH和H2SO4，它們分解電壓受到水分解電位限制，只有1.23V，但是其導(dǎo)電性是有機(jī)電解質(zhì)4倍以上。當(dāng)前，電解液是供不應(yīng)求。3.隔膜隔膜是超級電容器重要構(gòu)成某些，在超級電容器中起著防止正/負(fù)極短路，同步在充放電過程中提供離子運(yùn)送電通道作用，其性能決定了超級電容器界面構(gòu)造、內(nèi)阻等，直接影響超級電容器容量、循環(huán)性能以及安全性能等特性，性能優(yōu)秀隔膜對提高超級電容器綜合性能具備重要作用。超級電容器隔膜材料重要有聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）單層微孔膜，以及由PP和PE復(fù)合多層微孔膜。當(dāng)前，世界上只有日本、美國等少數(shù)幾種國家擁有超級電容器聚合物隔膜生產(chǎn)技術(shù)和相應(yīng)規(guī)?；a(chǎn)業(yè)。國內(nèi)在超級電容器隔膜研究與開發(fā)方面起步較晚，超級電容器隔膜重要依然依賴進(jìn)口，導(dǎo)致市場價(jià)格高居不下，隔膜平均價(jià)格在8～15元/m2，其成本占到了整個(gè)超級電容器成本約1/5。按照超級電容器產(chǎn)量10億臺預(yù)計(jì)，每年隔膜消耗量在3億～5億/ｍ２之間，市場價(jià)值在10～15億元。當(dāng)前國內(nèi)隔膜市場80％以上被美、日進(jìn)口產(chǎn)品占領(lǐng)，國產(chǎn)隔膜重要在中、低端市場使用。因此實(shí)現(xiàn)隔膜國產(chǎn)化，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)國產(chǎn)化隔膜，一方面有望可以減少整個(gè)隔膜市場價(jià)格，同步還能為國家節(jié)約大量外匯，創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益。隔膜恰當(dāng)使用也是十分核心。有機(jī)電解質(zhì)普通使用聚合物（特別是PP）或者紙作為隔膜，水溶液電解質(zhì)，可以采用玻璃纖維或者陶瓷隔膜。隔膜容許帶電離子通過，制止電子通過。當(dāng)前隔膜供不應(yīng)求。4.重要原材料供應(yīng)商4.1遼寧朝陽森塬活性炭有限公司4.2河南滑縣大潮林物產(chǎn)有限責(zé)任公司4.3可樂麗國際貿(mào)易（上海）有限公司4.4深圳新宙邦電子材料科技有限公司4.5日本高度紙工業(yè)株式會社（NKK）4.6蘇州貝格新材料科技有限公司三、工藝流程超級電容器工藝流程為：配料→混漿→制電極→裁片→組裝→注液→活化→檢測→包裝超級電容器在構(gòu)造上與電解電容器非常相似，它們重要區(qū)別在于電極材料。初期超級電容器電極采用碳，碳電極材料表面積很大，電容大小取決于表面積和電極距離，這種碳電極大表面積再加上很小電極距離，使超級電容器容值可以非常大，大多數(shù)超級電容器可以做到法拉級，普通狀況下容值范疇可達(dá)1-5000F。超級電容器普通包括雙電極、電解質(zhì)、集流體、隔離物四個(gè)部件。超級電容器是運(yùn)用活性炭多孔電極和電解質(zhì)構(gòu)成雙電層構(gòu)造獲得超大電容量。在超級電容器中，采用活性炭材料制作成多孔電極，同步在相對兩個(gè)多孔炭電極之間充填電解質(zhì)溶液，當(dāng)在兩端施加電壓時(shí)，相對多孔電極上分別匯集正負(fù)電子，而電解質(zhì)溶液中正負(fù)離子將由于電場作用分別匯集到與正負(fù)極板相對界面上，從而形成雙極電層。表SEQ表格\*ARABIC1電極材料技術(shù)路線選取電極材料電火花加工性能機(jī)械加工性能加工穩(wěn)定性電極損耗鋼較差中檔好鑄鐵普通中檔好石墨尚好較小尚好黃銅好大尚好紫銅好較小較差銅鎢合金好小尚好銀鎢合金好小尚好四、核心技術(shù)及發(fā)展1.核心技術(shù)超級電容器核心技術(shù)為：（1）比功率高（可以提供幾百WKg到幾千WKg功率密度）；（2）大電流迅速充電特性好；（3）電壓與容量模塊化；（4）使用溫度范疇寬，為－40℃～＋70℃；（5）循環(huán)使用壽命長，可達(dá)10萬次；（6）無污染，真正免維護(hù)；（7）價(jià)格低；（8）不需冷卻及其她附屬設(shè)備。2.核心技術(shù)發(fā)展1月16日，美國得克薩斯州一家研制電動汽車儲能裝置，名為EEStor公司打破沉默，對外宣布了她們“里程碑”式成果：她們自動生產(chǎn)線已經(jīng)由獨(dú)立第三方分析驗(yàn)收，其產(chǎn)品核心物質(zhì)鋇鈦酸鹽粉末已經(jīng)完畢了最初純化，純度達(dá)到了99.9994%。這一技術(shù)一旦進(jìn)入成熟工業(yè)生產(chǎn)，她們所研制新型超級電容器動力系統(tǒng)將代替涉及從電動汽車到筆記本電腦一切電化學(xué)電池。按照4月刊登專利，EEStor這種能量存儲裝置是用陶瓷粉末涂在鋁氧化物和玻璃表面。從技術(shù)上說，它并不是電池，而是一種超級電容器，它在5分鐘內(nèi)充電能可以讓一種電動車走500英里，電費(fèi)只有9美元。而燒汽油內(nèi)燃機(jī)車走相似里程則要耗費(fèi)60美元。與老式電化學(xué)電池相比，超級電容器有諸多好處。它可以無限制地接受無多次放電和充電，，超級電容器沒有“記憶”。但是，普通超級電容器也有其弱點(diǎn)，就是能量存儲率有限，市場上高品位超級電容器每0.4536公斤存儲能量只有鋰電池1/25。而EEStor開發(fā)超級電容器，由于鋇鈦酸鹽有足夠純度，存儲能量能力大大提高。EEStor公司負(fù)責(zé)人聲稱，該超級電容器每公斤所存儲能量可達(dá)0.28千瓦時(shí)，相比之下，每公斤鋰電池是0.12千瓦時(shí)，鉛酸電池只有0.032千瓦時(shí)，這就讓超級電容器有了可用在從電動車、起搏器到當(dāng)代化武器等各種領(lǐng)域也許。好鉛酸電池能充電500～700次，而依照EEStor聲明，新超級電容器可重復(fù)充電100萬次以上，也不會浮現(xiàn)材料降解問題。并且，由于它不是化學(xué)電池，而是一種固體狀態(tài)能量儲存系統(tǒng)，不會浮現(xiàn)鋰電池那種過熱甚至爆炸危險(xiǎn)，沒有安全隱患。這一創(chuàng)造意義相稱重大，該突破不但從主線上變化了電動車在交通運(yùn)送中位置，也將改進(jìn)諸如風(fēng)能、太陽能等間歇性能源運(yùn)用性能，增進(jìn)了電網(wǎng)效率和穩(wěn)定性，滿足人們能源安全需求，減少對石油依賴。顯然，該突破也對下一代鋰電池研制者導(dǎo)致威脅。EEStor公司負(fù)責(zé)人暗示，她們技術(shù)不但合用于小型旅客電動車，還也許取代220500瓦大型汽車。五、市場現(xiàn)狀超級電容器發(fā)展始于20世紀(jì)60年代，起先被以為是一種低功率、低能量、長使用壽命器件。但到了20世紀(jì)90年代，由于混合電動汽車興起，超級電容器才受到廣泛關(guān)注并開始迅速發(fā)展起來?，F(xiàn)今，大功率超級電容器被視作一種大功率物理二次電源，各發(fā)達(dá)國家都把對超級電容器研究列為國家重點(diǎn)戰(zhàn)略研究項(xiàng)目。當(dāng)前，超級電容器在電力系統(tǒng)中應(yīng)用越來越受到關(guān)注，如基于雙電層電容儲能靜止同步補(bǔ)償器和動態(tài)電壓補(bǔ)償器等，國內(nèi)外研究和應(yīng)用正在如火如荼地進(jìn)行。此外，超級電容器還活躍在電動汽車、消費(fèi)類電子電源、軍事、工業(yè)等高峰值功率場合。超級電容器重要應(yīng)用領(lǐng)域如表2所列。當(dāng)前美國、日本、俄羅斯產(chǎn)品幾乎占據(jù)了整個(gè)超級電容器市場。表SEQ表格\*ARABIC2超級電容器應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域典型應(yīng)用性能規(guī)定RC時(shí)間常數(shù)電力系統(tǒng)靜止同步補(bǔ)償器、動態(tài)電壓補(bǔ)償器、分布式發(fā)電系統(tǒng)高功率、高電壓、可靠ms~s記憶儲備消費(fèi)電器、計(jì)算機(jī)、通信低功率、低電壓s~min~h電動車、負(fù)載調(diào)節(jié)高功率、高電壓<2min空間能量束高功率、高電壓、可靠<5s軍事電子槍、SDI、電子輔助裝置、消聲裝置可靠ms~s工業(yè)工廠自動化、遙控<1s汽車輔助裝置催化預(yù)熱器、用回?zé)崞鲃x車、冷起動高功率、高電壓s當(dāng)前，超級電容重要傾向于液體電解質(zhì)雙電層電容器和復(fù)合電極材料/導(dǎo)電聚合物電化學(xué)超級電容器。在超級電容器產(chǎn)業(yè)化上，最早是1987年松下/三菱與1980年NEC/Tokin產(chǎn)品。這些電容器標(biāo)稱電壓為2.3～6V，電容從10-2F至幾種F，年產(chǎn)量數(shù)百萬只。20世紀(jì)90年代，俄羅斯Econd公司和ELIT生產(chǎn)了SC牌電化學(xué)電容器，其標(biāo)稱電壓為12～450V，電容從1F至幾百F，適合需要大功率啟動動力場合。如今，日本松下、EPCOS、NEC，美國Maxwell、Powerstor、Evans，法國SAFT，澳大利亞CapOxx。韓國NESS等公司在超級電容器方面研究均非常活躍。總來說。當(dāng)前美國、日本、俄羅斯產(chǎn)品幾乎占據(jù)了整個(gè)超級電容器市場。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化超級電容器基本上都是雙電層電容器。北京有色金屬研究總院、錦州電力電容器有限責(zé)任公司、北京科技大學(xué)、北京化工大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京金正平公司、解放軍防化院、哈爾濱巨容公司、上海奧威公司等正在開展超級電容器研究。。由中華人民共和國科學(xué)院電工所承擔(dān)“863”項(xiàng)目“可再生能源發(fā)電用超級電容器儲能系統(tǒng)核心技術(shù)研究”通過專家驗(yàn)收。該項(xiàng)目完畢了用于光伏發(fā)電系統(tǒng)300Wh/1kW超級電容器儲能系統(tǒng)研究開發(fā)工作。此外。華北電力大學(xué)等關(guān)于課題組正在研究將超級電容器儲能(SCES)系統(tǒng)應(yīng)用到分布式發(fā)電系統(tǒng)配電網(wǎng)。但從整體來看。國內(nèi)在超級電容器領(lǐng)域研究與應(yīng)用水平明顯落后于世界先進(jìn)水平。將來幾年，超級電容器在電動汽車上應(yīng)用仍將繼續(xù)集中于商用車領(lǐng)域，特別是超級電容公交車。隨著“十城千輛”工程繼續(xù)推動，到，國內(nèi)新能源客車年銷量有望達(dá)到15000輛，而這其中將有3600輛左右采用超級電容器作為唯一動力（純超級電容公交車）或者輔助動力（混合動力車）超級電容公交車，-年平均增長率有望達(dá)到50%。當(dāng)前，已有十余家客車制造廠商正在研發(fā)或已上市銷售超級電容客車。超級電容器在電動乘用車上應(yīng)用則仍將處在實(shí)驗(yàn)論證階段，各大全球性汽車廠商，如寶馬、大眾、當(dāng)代、通用等，以及國內(nèi)海馬、華普、奇瑞等幾家汽車廠商都在積極進(jìn)行這方面研究，以論證其可行性。在電動乘用車中采用超級電容器，一方面有助于減少綜合成本，另一方面也可以提高整體可靠性。依照某些廠商有關(guān)研究項(xiàng)目顯示，超級電容器在汽車上應(yīng)用前景仍比較樂觀，特別是燃料電池車。當(dāng)前大某些觀點(diǎn)都以為燃料電池車將是電動汽車發(fā)展終極目的。而在寶馬、本田、大眾和馬自達(dá)等廠商研發(fā)燃料電池車中，大多采用了燃料電池+超級電容器配備方案，由超級電容器提高尖峰功率和回收制動能量。當(dāng)前，Maxwell電動汽車用超級電容器產(chǎn)品在中華人民共和國占有絕對統(tǒng)治地位，其他廠商占有份額微乎其微。重要因素在于：一是國內(nèi)超級電容車剛開始發(fā)展，仍處在起步階段，無論是混合動力還是純電動，其可靠性、穩(wěn)定性等有關(guān)指標(biāo)還不是較好，這就需要通過各種辦法來提高可靠性和穩(wěn)定性，因而，廠商往往傾向于選取最優(yōu)零部件，特別是超級電容器這種核心零部件。二是Maxwell超級電容器模塊已實(shí)現(xiàn)原則化生產(chǎn)，通過大批量市場驗(yàn)證，可靠性、穩(wěn)定性及一致性都具備領(lǐng)先水平，價(jià)格也在汽車廠商可接受范疇內(nèi)。三是其他廠商電動汽車用超級電容器研發(fā)水平、生產(chǎn)制造經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)仍有不小欠缺，產(chǎn)品處在實(shí)驗(yàn)或是小批量應(yīng)用階段，尚沒能對Maxwell構(gòu)成大挑戰(zhàn)。隨著電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展、國產(chǎn)超級電容器性能和可靠性得到提高以及更具備性價(jià)比，奧爾威征詢以為，國產(chǎn)超級電容器存在著較大發(fā)展空間。國內(nèi)有多家廠商在研發(fā)或已生產(chǎn)