作為新型儲(chǔ)能裝置，超級(jí)電容器具有充電時(shí)間短、使用壽命長、溫度特性好、節(jié)約能源等特點(diǎn)，近年來廣受關(guān)注。國內(nèi)儲(chǔ)能技術(shù)正從小容量小規(guī)模的研究與示范向大容量規(guī)模化應(yīng)用發(fā)展。此次我國發(fā)布首個(gè)超級(jí)電容器基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)完善超級(jí)電容器標(biāo)準(zhǔn)體系、統(tǒng)一產(chǎn)品型號(hào)命名方法將起到重要作用。

近期，《超級(jí)電容器用有機(jī)電解液規(guī)范》已通過國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)審定會(huì)，是我國超級(jí)電容器材料方面的第一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)通過后，將有助于超級(jí)電容器電解液的規(guī)范化，推動(dòng)中國超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

超級(jí)電容器作為能源領(lǐng)域中的前沿技術(shù)，我國在“十二五”期間就開始了相關(guān)研究。據(jù)研究報(bào)告，未來五年超級(jí)電容器的年復(fù)合增長率有望達(dá)到21.3%，我國市場的超級(jí)電容器需求達(dá)到全球市場的12.1%。一旦新能源汽車、儲(chǔ)能市場等應(yīng)用打開，市場將迎來快速增長。

多重利好推動(dòng)超級(jí)電容器市場壯大

超級(jí)電容器廣泛應(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、特種等領(lǐng)域具有非常廣闊的發(fā)展前景。

Maxwell高級(jí)應(yīng)用工程師李毅山博士指出，光伏發(fā)電過程中受天氣影響的輸出波動(dòng)會(huì)影響并網(wǎng)電能質(zhì)量，而超級(jí)電容器儲(chǔ)能技術(shù)具有瞬時(shí)大功率充放電的特性，能有效平抑波動(dòng)，穩(wěn)定其對(duì)電網(wǎng)的輸出。

超級(jí)電容器能幫助汽車、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，其未來市場將十分巨大。其中用于裝配在啟停系統(tǒng)車輛的超級(jí)電容器，預(yù)計(jì)到2020年全球市場將超過3.5億美元。

國外研究超級(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)目作為國家級(jí)的重點(diǎn)研究和開發(fā)項(xiàng)目，提出了近期和中長期發(fā)展計(jì)劃。美國的USMSC計(jì)劃、日本的NewSunshine計(jì)劃和歐洲的PNGU計(jì)劃均將超級(jí)電容器列入開發(fā)內(nèi)容。

國家工信部電子信息司去年就曾深度調(diào)研國內(nèi)電容企業(yè)，制定產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策扶持超容產(chǎn)業(yè)。財(cái)政部也對(duì)超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了專門調(diào)研，了解我國超級(jí)電容器發(fā)展情況、技術(shù)水平和城市公交應(yīng)用等情況，并征求企業(yè)對(duì)新能源汽車補(bǔ)貼的意見。4月份，國家工信部發(fā)布《工業(yè)強(qiáng)基2016專項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案》，方案表示在核心基礎(chǔ)零部件領(lǐng)域中將重點(diǎn)扶持超級(jí)電容器的發(fā)展，多重利好推動(dòng)超級(jí)電容器市場壯大。

超級(jí)電容企業(yè)資本布局動(dòng)作頻頻

伴隨消費(fèi)類電子技術(shù)的日新月異，對(duì)于電源的要求也越來越高，超級(jí)電容器可為鋰離子電源、燃料電池等主電源提供功率補(bǔ)償，提高電源品質(zhì)和延長電源使用壽命，得到市場人士的普遍認(rèn)可，市場占有率逐年擴(kuò)大。

作為典型的資本密集型產(chǎn)業(yè)，超級(jí)電容器正處于快速發(fā)展階段。除了要在關(guān)鍵技術(shù)上繼續(xù)取得突破之外，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，開發(fā)有針對(duì)性的技術(shù)解決方案，這些都是目前廠商們?cè)谑袌龈偁幹械闹c(diǎn)。

江海股份收購日本ACT，與海外高校科研團(tuán)隊(duì)合作。公司開發(fā)的鋰離子超級(jí)電容器能量密度已大幅領(lǐng)先于行業(yè)水平，目前產(chǎn)品在新能源汽車、地鐵、電梯等領(lǐng)域送樣供貨，江海股份也有望成為行業(yè)新龍頭。

凱邁嘉華(洛陽)新能源有限公司車用超級(jí)電容器模塊對(duì)接宇通客車，打破了“洋貨”一統(tǒng)天下的局面，在國內(nèi)超級(jí)電容器行業(yè)中率先獲得新能源汽車上車資質(zhì)。公司擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超級(jí)電容器是一種新型儲(chǔ)能裝置，具有功率高、壽命長、免維護(hù)、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)，應(yīng)用于新能源汽車、風(fēng)力發(fā)電、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域。

江蘇國泰此次牽頭制定了《超級(jí)電容器用有機(jī)電解液規(guī)范》，有望借此擴(kuò)大在超級(jí)電容領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢。國內(nèi)上市公司法拉電子、新宙邦、風(fēng)華高科、深圳惠程等，在超級(jí)電容市場都有不同深度的開發(fā)。

超級(jí)電容器商用化市場開發(fā)面臨困境

相比電池而言，能量密度并不是超級(jí)電容器的長項(xiàng)，而很多新技術(shù)比如通過石墨烯等新材料的應(yīng)用來提高其能量密度的研究方向其產(chǎn)業(yè)化也有待時(shí)日。目前，超級(jí)電容器與電池在新能源汽車中聯(lián)合使用，能夠提高電池的功率性能和循環(huán)壽命，正被業(yè)內(nèi)所看好。兩種儲(chǔ)能器件的聯(lián)合應(yīng)用必定會(huì)帶來更復(fù)雜的控制系統(tǒng)，對(duì)汽車系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性是一個(gè)大的考驗(yàn)。

一種新的儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)入大批量商用化市場所需的時(shí)間大約是10年，很多實(shí)驗(yàn)室中感覺很有前途的技術(shù)并未獲得市場采用，原因就在于制造、材料和功能性問題，認(rèn)識(shí)到解決了這些問題，喜悅也便多過憂慮了。

超級(jí)電容更多是作為動(dòng)力電池的補(bǔ)充，在小幅增加成本的情況下大大提高系統(tǒng)的峰值輸出能力，或者減少動(dòng)力電池短時(shí)間大電流放電的頻率。它僅在部分公交車上有所采用，并沒有在整個(gè)汽車行業(yè)，尤其乘用車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

長安汽車曾表示超級(jí)電容續(xù)航里程未達(dá)到公司預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)，暫不會(huì)使用。價(jià)格相對(duì)較高，充電一次只夠電動(dòng)汽車行駛幾公里，每千瓦時(shí)的蓄能產(chǎn)品價(jià)格卻是電池的近10倍，實(shí)際運(yùn)行的成本投入會(huì)很大。這個(gè)問題是超級(jí)電容器在電動(dòng)汽車應(yīng)用上難以大量推廣、單獨(dú)使用的瓶頸。

步步為營破解超級(jí)電容器核心技術(shù)

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)仍需業(yè)內(nèi)人士的不斷創(chuàng)新與突破。

超級(jí)電容器的核心元件是電極，電極的制造工藝目前分為干電極與濕電極兩種技術(shù)。南京理工大學(xué)夏暉教授團(tuán)隊(duì)成功合成了非晶FeOOH/石墨烯復(fù)合納米片，這種新型非晶材料將大幅降低超級(jí)電容器的成本，極大地推動(dòng)其商業(yè)化。相比于結(jié)晶材料，非晶材料的合成溫度更低，大大降低了電極材料的合成成本。

非晶材料結(jié)構(gòu)也更加穩(wěn)定，體積可調(diào)控。然而美中不足的是，非晶材料較差的導(dǎo)電性在一定程度上限制了超級(jí)電容性能的提高。

此外，大連理工大學(xué)化工與環(huán)境生命學(xué)部教授邱介山領(lǐng)銜的能源材料化工學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)，在高性能儲(chǔ)能設(shè)備所用儲(chǔ)能材料的研究方面也取得新進(jìn)展。這項(xiàng)調(diào)控碳基材料的表/界面的新技術(shù)，為拓展和深化高性能碳基超級(jí)電容器電極材料的設(shè)計(jì)與構(gòu)筑開辟了新的技術(shù)途徑，也為高性能二維納米碳材料的設(shè)計(jì)合成提供了新思路。