超級(jí)電容器的“春天”愈來(lái)愈近

時(shí)間:2016-04-21 10:28來(lái)源:《電氣技術(shù)》 作者:西顧
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       作為一種新型的儲(chǔ)能器件，超級(jí)電容器具有“使用壽命長(zhǎng)、環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)、高充放電效率、高能量密度”四大顯著特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于輔助峰值功率、備用電源、存儲(chǔ)再生能量、替代電源等不同的應(yīng)用場(chǎng)景，在工業(yè)控制、風(fēng)光發(fā)電、交通工具、智能三表、電動(dòng)工具、軍工等領(lǐng)域具有非常廣闊的發(fā)展前景，已成為許多國(guó)家和地區(qū)研究的熱點(diǎn)課題之一。
 
　　國(guó)外研究超級(jí)電容器起步較早，技術(shù)相對(duì)成熟。日、美、歐洲等均把超級(jí)電容器項(xiàng)目作為國(guó)家級(jí)的重點(diǎn)研究和開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，提出了近期和中長(zhǎng)期發(fā)展計(jì)劃。美國(guó)的USMSC計(jì)劃、日本的NewSunshine計(jì)劃和歐洲的PNGU計(jì)劃均將超級(jí)電容器列入開(kāi)發(fā)內(nèi)容。
 
　　我國(guó)將“超級(jí)電容器關(guān)鍵材料的研究和制備技術(shù)”列入《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展綱要(2006-2020年)》，作為能源領(lǐng)域中的前沿技術(shù)之一。“十二五”期間，在低碳、節(jié)能、環(huán)保政策的驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)大容量(100F以上，甚至達(dá)到20萬(wàn)F)和更高功率(如8~10kW/kg)的超級(jí)電容器市場(chǎng)正在踏上一條高速發(fā)展的軌道。
 
　　根據(jù)外媒的研究報(bào)告顯示，2014年全球超級(jí)電容器市場(chǎng)收益達(dá)到38億美元，預(yù)計(jì)未來(lái)五年的年復(fù)合增長(zhǎng)率有望達(dá)到21.3%。其中，我國(guó)市場(chǎng)的超級(jí)電容器需求達(dá)到全球市場(chǎng)的12.1%。而一旦新能源汽車(chē)等應(yīng)用打開(kāi)，市場(chǎng)更將迎來(lái)快速的增長(zhǎng)。
 
　　超級(jí)電容器能幫助汽車(chē)、軌道交通以及可再生能源發(fā)電等領(lǐng)域更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能與減排，可預(yù)見(jiàn)其未來(lái)市場(chǎng)將十分巨大。其中，用于裝配在啟停系統(tǒng)車(chē)輛的超級(jí)電容器預(yù)計(jì)到2020年全球市場(chǎng)將超過(guò)3.5億美元。
 
       2015年3月，我國(guó)交通部發(fā)布《關(guān)于加快推進(jìn)新能源汽車(chē)在交通運(yùn)輸行業(yè)推廣應(yīng)用的實(shí)施意見(jiàn)》，提出重點(diǎn)推廣應(yīng)用插電式(含增程式)混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)，研究推廣應(yīng)用儲(chǔ)能式超級(jí)電容汽車(chē)等其他新能源汽車(chē)，到2020年我國(guó)新能源城市公交車(chē)將達(dá)到20萬(wàn)輛。根據(jù)“十三五”規(guī)劃，五年內(nèi)全國(guó)新能源汽車(chē)?yán)塾?jì)產(chǎn)銷(xiāo)量達(dá)到500萬(wàn)輛，并鼓勵(lì)城市公交和出租汽車(chē)使用新能源汽車(chē)，大力發(fā)展純電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)。
 
　　作為典型的資本密集型產(chǎn)業(yè)，超級(jí)電容器的關(guān)鍵技術(shù)仍需行業(yè)內(nèi)人士的不斷創(chuàng)新與突破。首先，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�？v觀雙電層電容器對(duì)多孔電容炭材料性能有“六高”，即高比表面、高中孔率、高電導(dǎo)率、高堆積比重、高純度、高性?xún)r(jià)比。這些指標(biāo)間彼此相互矛盾、極難兼顧，必須精心調(diào)節(jié)優(yōu)化，而在超級(jí)電容器的成本中，作為精細(xì)化工產(chǎn)品的超高比表面活性炭占了很大部分。
 
　　其次，作為超級(jí)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。目前，超級(jí)電容器所用電解質(zhì)主要為四氟硼酸四乙基銨和甲基三乙基四氟硼酸銨材料，溶劑普遍使用乙腈，其黏度低，電導(dǎo)率高。但乙腈毒性較大，沸點(diǎn)很低易燃燒，電動(dòng)車(chē)使用超級(jí)電容器中出現(xiàn)過(guò)燃燒等安全事故。日本等一些發(fā)達(dá)國(guó)家已禁止乙腈體系超級(jí)電容器用于電動(dòng)車(chē)。目前，國(guó)內(nèi)外正在加緊開(kāi)發(fā)如GBL、EA、PC等新型溶劑。
 
　　最后，超級(jí)電容器單體低內(nèi)阻電極工藝與裝配技術(shù)作為超級(jí)電容器核心技術(shù)之一，與其使用預(yù)制厚極片貼在涂炭鋁箔上的工藝相比，國(guó)產(chǎn)超級(jí)電容器多采用類(lèi)似鋰離子電池的直接涂炭方法其實(shí)通用性更強(qiáng)，如果技術(shù)攻關(guān)取得突破，隨著產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，我國(guó)有望這在方面實(shí)現(xiàn)超越。
 
　　在不斷提高性能等關(guān)鍵技術(shù)的同時(shí)，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)還在積極擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模以達(dá)到較佳的規(guī)模效益，降低使用成本，以及深入了解不同行業(yè)的應(yīng)用需求，并研究開(kāi)發(fā)出有針對(duì)性的技術(shù)解決方案等。相信在新能源汽車(chē)、太陽(yáng)能、風(fēng)電、軌道交通等巨大市場(chǎng)需求的內(nèi)驅(qū)動(dòng)下，超級(jí)電容器核心技術(shù)的突破與成本的降低將逐步實(shí)現(xiàn)，超級(jí)電容器的“春天”也將愈來(lái)愈近。
 
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    2024-04-25 17:53

  • 天奇股份牽手長(zhǎng)安汽車(chē) 共同打造動(dòng)力電池全生命周期產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)！

    天奇股份4月18日公告，擬與中國(guó)長(zhǎng)安、長(zhǎng)安汽車(chē)共同投資設(shè)立合資公司，并以合資公司為主體合作開(kāi)展電池回收、梯次利用及再生業(yè)務(wù)。目標(biāo)打造成為西南區(qū)域領(lǐng)先的電池回收標(biāo)桿企業(yè)。 合資公司的注冊(cè)資本為1.8億元，其中公司擬出資8820萬(wàn)元，持有合資公司49%的股
    2024-04-19 08:42

  • 50億元！這家公司擬在摩洛哥投建鋰電池負(fù)極材料項(xiàng)目

    4月26日晚間， 中科電氣 發(fā)布公告，宣布公司計(jì)劃通過(guò)其控股子公司湖南中科星城石墨有限公司，在中國(guó)香港或其他海外地區(qū)新設(shè)全資子公司， 以間接投資方式設(shè)立摩洛哥項(xiàng)目公司，實(shí)施一項(xiàng)年產(chǎn)10萬(wàn)噸鋰離子電池負(fù)極材料一體化基地項(xiàng)目 。 據(jù)了解， 項(xiàng)目計(jì)劃總投資
    2024-04-29 18:25

  • 全固態(tài)電池三大技術(shù)路線，誰(shuí)將最終勝出？

    近年來(lái)，憑借高密度、更安全性、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是“最具潛力的下一代鋰電池技術(shù)”的固態(tài)電池受到市場(chǎng)關(guān)注，最新消息不斷。
    2024-04-22 18:17

  • 鋰礦龍頭一季度預(yù)虧超36億元，收深交所關(guān)注函！

    4月23日晚間，天齊鋰業(yè)發(fā)布業(yè)績(jī)預(yù)告，預(yù)計(jì)今年第一季度同比由盈轉(zhuǎn)虧。 同日晚間，深交所對(duì)天齊鋰業(yè)下發(fā)關(guān)注函，要求其結(jié)合主營(yíng)業(yè)務(wù)開(kāi)展情況、產(chǎn)品產(chǎn)銷(xiāo)量、產(chǎn)品價(jià)格等，分析2024年一季度虧損較2023年四季度大幅增加的原因，并說(shuō)明是否存在持續(xù)虧損風(fēng)險(xiǎn)等。 鋰
    2024-04-25 09:30

  • 又有車(chē)企公布全固態(tài)電池量產(chǎn)時(shí)間！

    當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月16日，日產(chǎn)汽車(chē)公開(kāi)全固態(tài)電池試生產(chǎn)線的預(yù)定設(shè)置場(chǎng)所，在生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)等的橫濱工廠建筑內(nèi)確保了約1萬(wàn)平方米空間，為搬入設(shè)備推進(jìn)施工。 日產(chǎn)計(jì)劃2025年3月開(kāi)始生產(chǎn)全固態(tài)電池，目標(biāo)2028年度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。據(jù)日產(chǎn)介紹，全固態(tài)電池的能量密度是傳統(tǒng)鋰離
    2024-04-18 08:43
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