超級電容器具有充放電速度快、使用壽命長、適用溫度范圍寬、安全可靠性高等特點,使得其在諸多應用領域具備明顯優勢,在汽車、軌道交通、工業AGV、電網及電力設備、儀器儀表和傳感器、數碼電子、智能家電、電動工具、通訊設備、工程機械、船舶、航天軍工等領域已經得到
二十一世紀,國際產業大流通與大融通,帶來了制造業的飛速發展,帶動了巨大的能源需求與儲能需求,也面臨著總體碳排放與環境壓力。以大城市為巨大發展中心的集聚之地,是繁榮之源,也是清潔能源高效工作與生活之所,是新能源發展的主體實施地。
在以新能源驅動的交通為主的產業鏈中,鋰離子電池以產品密度最高為特征,成為乘用車的動力首選,已經形成一個巨大的產業。超級電容器則以功率密度最高為特征,成為客車,軌道交通啟動,能量回收應用的必不可少的系統。而氫燃料電池還屬于后來者,尚未投入商用。同時,電池與超級電容器的聯立系統,起到能量管理與功率管理最高效的系統,是業界看好的發展方向。
根據中研普華產業研究院發布的《2022-2027年中國超級電容器行業市場全景調研及投資價值評估研究報告》顯示:
超級電容器是一種具有快速、大容量儲能(電能)能力的電容器。其性能與結構介于普通電容器與電池之間,根據工作原理超級電容可以分為雙電層電容器與法拉第準電容器(贗電容)以及新型的鋰離子超容,雙電層電容器工作原理更接近傳統電容器,通過電荷在電極上的吸附來儲放能,鋰離子超容則在雙電層電容的負極摻雜鋰離子提高了工作電壓,而法拉第準電容則通過發生可逆氧化還原反應來儲放能,更類似電池。
超級電容器具有充放電速度快、使用壽命長、適用溫度范圍寬、安全可靠性高等特點,使得其在諸多應用領域具備明顯優勢,在汽車、軌道交通、工業AGV、電網及電力設備、儀器儀表和傳感器、數碼電子、智能家電、電動工具、通訊設備、工程機械、船舶、航天軍工等領域已經得到廣泛應用,并處在一個高速增長階段。
超級電容器作為一種能量儲存系統,是西方科學家提出來的。產業是美國Maxwell公司發展起來的,并且是由軍用逐漸過渡到民用的。這個發展歷程,像極了鋰離子電池的發展歷程。這兩種商業化的電化學儲能系統,都經歷了“東渡”,最終在中國落戶開花,發揚光大。
據超級電容產業聯盟統計,最近五年來,中國超級電容器產業的市場增長率超過35%。 部分產品,趕上了產業升級換代的契機,市場增長率超過了100%。比如:(1)以48V/165F超級電容器模塊為例,目前其模塊成本相比2010年下降了70%。(2)由于電網需求的拉動,使小容量電容產能驟升,制造成本呈現幾何級數降低趨勢,為破解超級電容的規模化應用的成本限制開辟了思路。
目前超級電容的大致消費結構已經有了一個雛形,交通運輸、新能源、工業設備成為其三大重要應用場景。數據顯示,以上三者行業需求相加占比已經達到了目前市場行業需求綜合的93%左右,新能源成為重要的應用對象,其次還有儲能光電、光伏、風電等都是超級電器的重要市場。
據業內人士估計2021年國內超級電容器的年銷售額約為15億元,預計到2025年可達20~25億元。
隨著風力、光照的不斷發展,借助超級電容器的優異性能,可以顯著提高發電設施的穩定性得到:高電壓時段儲存電能,低電壓時段釋放電能,平滑地輸出電壓,顯著提高發電設施的穩定性。
超級電容的消費結構從近幾年的超級電容市場發展來看,每年會保持20~30%的增長速率,我國已經成為超級電容器的生產和消費大國。據機構預測,預計到2026年全球超級電容器市場規模有望達到583 億元,復合增長率超過15%。
在超級電容上游材料方面,我國的電解液廠家如新宙邦、國泰超威等已經占據了主導地位。以北海星石、福建元力、阿佩克斯和吉林凱禹等為代表的國產電容碳電極材料也在逐步成熟。中天超容、普蘭納米、晨祥豐凱和中科超容等正在將新型碳基材料(如石墨烯,碳氣凝膠,介孔炭等)與特定的加工工藝(如泡沫鋁等)結合,以進一步提升雙電層電容器的工作電壓和能量密度,拓展新的應用領域。
國內汽車企業,如一汽、東風、上汽申沃、金龍海格、宇通客車和吉利等,都進行了與超級電容器相關的應用開發和技術儲備,部分產品已在市場銷售并進入國際市場,對促進超級電容器的發展起到了推動作用。
隨著超級電容器在汽車、軌道交通、智能儀表等領域的標準化、通用化和模塊化的應用推廣,其成本也將實現持續降低。比如,地鐵能量回饋系統,由于系統充電功率和輸出驅動功率都很高,超級電容器由于可以快速充放電,因而可以配置更少的電量而實現節能減排的功能,故而整個儲能系統的全壽命周期成本,比鋰離子電池,鉛酸電池都具有明顯優勢。
新能源產業的發展,包括清潔電源儲能與區域供應,純電動交通,過程節能減排等關鍵環節,目前以二次電池(鋰離子電池為主),超級電容器,氫燃料電池三大核心產品為主要脈絡,而衍生擴散出巨大的應用網絡。近期又與物聯網,車聯網形成了新的融通互動,顯示出勃勃生機與巨大的機遇。從而成為中國“十一五”以來,國家產業政策積極推動與倡導的方向。這與美國在新能源電動車的發展,日本電池企業的發展,歐洲對于碳減排的綠色產業的巨大政策扶持,形成了異曲同工之妙。
2010年開始,國產超級電容器已經陸續開始在新能源客車、風力發電、現代有軌電車、軌道交通儲能、智能三表、電力配網設備等領域開始批量應用。伴隨超級電容器應用領域的不斷拓寬,我國的超級電容器產品的研發、生產和應用都得到了快速發展,技術上緊追美國和韓國,產能規模也逐步達到甚至超過了韓國的水平。
2015年之后,我國超級電容器產業開始了快速發展,在儲能式有軌電車、超級電容客車、超級電容路燈等領域都形成了國際首創應用,在軌道交通、風力發電、智能三表、電動船舶、ETC等領域的應用規模都達到了世界領先。與此同時,隨著中國中車、上海電氣等骨干國有企業,山東精工、博艾格、浙江斯瑞特一批快速發展企業,以及宇通客車、江海股份、新筑股份、中天科技、思源電氣等上市公司紛紛投資或進入超級電容器的研發和制造,經過多年的自主創新,我國超級電容器研發和生產能力上了一個顯著的臺階,無論從產品技術水平還是產能規模上都達到國際先進水平。
隨著電池型電容的發展,超級電容器越來越具有高的能量密度、高的功率密度與超長的使用壽命。有望解決傳統的二次電池與傳統的超級電容不能兼顧三方面特性的弊端。未來,隨著車輛的電動化、網聯化和智能化,超級電容器獨特的性能特點使其在新能源車領域具有巨大的應用前景,主要體現在快充車輛、輔助驅動、安全冗余和舒適性提升四個方面。
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2022-2027年中國超級電容器行業市場全景調研及投資價值評估研究報告
本報告利用中研普華長期對超級電容器行業市場跟蹤搜集的一手市場數據,應用先進的科學分析模型,全面而準確地為您從行業的整體高度來架構分析體系。報告結合超級電容器行業的背景,深入而客觀地...
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