2013-2018年超級(jí)電容器市場(chǎng)調(diào)查投資咨詢研究報(bào)告

-2018年超級(jí)電容器市場(chǎng)調(diào)查投資咨詢研究報(bào)告第一章超級(jí)電容器行業(yè)概述第一節(jié)超級(jí)電容器行業(yè)相關(guān)概念闡述一、超級(jí)電容器定義及分類超級(jí)電容器，又叫雙電層電容器、電化學(xué)電容器,黃金電容、法拉電容，通過(guò)極化電解質(zhì)來(lái)儲(chǔ)能。它是一種電化學(xué)元件，但在其儲(chǔ)能的過(guò)程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種儲(chǔ)能過(guò)程是可逆的，也正因?yàn)榇顺?jí)電容器可以反復(fù)充放電數(shù)十萬(wàn)次。超級(jí)電容器可以被視為懸浮在電解質(zhì)中的兩個(gè)無(wú)反應(yīng)活性的多孔電極板，在極板上加電，正極板吸引電解質(zhì)中的負(fù)離子，負(fù)極板吸引正離子，實(shí)際上形成兩個(gè)容性存儲(chǔ)層，被分離開(kāi)的正離子在負(fù)極板附近，負(fù)離子在正極板附近。分類：按原理超級(jí)電容器的類型比較多，按不同方式可以分為多種產(chǎn)品，以下作簡(jiǎn)單介紹。按原理分為雙電層型超級(jí)電容器和贗電容型超級(jí)電容器：雙電層型超級(jí)電容器1.活性碳電極材料，采用了高比表面積的活性炭材料經(jīng)過(guò)成型制備電極。2.碳纖維電極材料，采用活性炭纖維成形材料，如布、氈等經(jīng)過(guò)增強(qiáng)，噴涂或熔融金屬增強(qiáng)其導(dǎo)電性制備電極。3.碳?xì)饽z電極材料，采用前驅(qū)材料制備凝膠，經(jīng)過(guò)炭化活化得到電極材料。4.碳納米管電極材料，碳納米管具有極好的中孔性能和導(dǎo)電性，采用高比表面積的碳納米管材料，可以制得非常優(yōu)良的超級(jí)電容器電極。以上電極材料可以制成：1.平板型超級(jí)電容器，在扣式體系中多采用平板狀和圓片狀的電極，另外也有Econd公司產(chǎn)品為典型代表的多層疊片串聯(lián)組合而成的高壓超級(jí)電容器，可以達(dá)到300V以上的工作電壓。2.繞卷型溶劑電容器，采用電極材料涂覆在集流體上，經(jīng)過(guò)繞制得到，這類電容器通常具有更大的電容量和更高的功率密度。贗電容型超級(jí)電容器包括金屬氧化物電極材料與聚合物電極材料，金屬氧化物包括NiOx、MnO2、V2O5等作為正極材料，活性炭作為負(fù)極材料制備的超級(jí)電容器，導(dǎo)電聚合物材料包括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(jí)電容器。這一類型超級(jí)電容器具有非常高的能量密度，除NiOx型外，其它類型多處于研究階段，還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。按電解質(zhì)類型可以分為水性電解質(zhì)和有機(jī)電解質(zhì)類型：水性電解質(zhì)1.酸性電解質(zhì)，多采用36%的H2SO4水溶液作為電解質(zhì)。2.堿性電解質(zhì)，通常采用KOH、NaOH等強(qiáng)堿作為電解質(zhì)，水作為溶劑。3.中性電解質(zhì)，通常采用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的電解液。有機(jī)電解質(zhì)通常采用LiClO4為典型代表的鋰鹽、TEABF4作為典型代表的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。其他1.液體電解質(zhì)超級(jí)電容器，多數(shù)超級(jí)電容器電解質(zhì)均為液態(tài)。2.固體電解質(zhì)超級(jí)電容器，隨著鋰離子電池固態(tài)電解液的發(fā)展，應(yīng)用于超級(jí)電容器的電解質(zhì)也對(duì)凝膠電解質(zhì)和PEO等固體電解質(zhì)進(jìn)行研究。二、超級(jí)電容器的特性及用途超級(jí)電容器在分離出的電荷中存儲(chǔ)能量，用于存儲(chǔ)電荷的面積越大、分離出的電荷越密集，其電容量越大。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，這些材料通常要求盡可能的薄。超級(jí)電容器的面積是基于多孔炭材料，該材料的多孔結(jié)夠允許其面積達(dá)到2000m2/g，通過(guò)一些措施可實(shí)現(xiàn)更大的表面積。超級(jí)電容器電荷分離開(kāi)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）和傳統(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)電容器而言有驚人大的靜電容量，這也是其“超級(jí)”所在。技術(shù)特性：1.充電速度快，充電10秒~10分鐘可達(dá)到其額定容量的95%以上；2.循環(huán)使用壽命長(zhǎng)，深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)1~50萬(wàn)次；3.能量轉(zhuǎn)換效率高，過(guò)程損失小，大電流能量循環(huán)效率≥90%；4.功率密度高，可達(dá)300W/KG~5000W/KG，相當(dāng)于電池的5~10倍；5.產(chǎn)品原材料構(gòu)成、生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存以及拆解過(guò)程均沒(méi)有污染，是理想的綠色環(huán)保電源；6.安全系數(shù)高，長(zhǎng)期使用免維護(hù)；7.超低溫特性好，可工作于攝氏零下30℃的環(huán)境中；8.檢測(cè)方便，剩余電量可直接讀出。超級(jí)電容器應(yīng)用領(lǐng)域:1、稅控機(jī)、稅控加油機(jī)、真空開(kāi)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(mén)鎖、程控交換機(jī)、無(wú)繩電話等的時(shí)鐘芯片、靜態(tài)隨機(jī)存貯器、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等微小電流供電的后備電源。2、智能表（智能電表、智能水表、智能煤氣表、智能熱量表）作電磁閥的啟動(dòng)電源3、太陽(yáng)能警示燈，航標(biāo)燈等太陽(yáng)能產(chǎn)品中代替充電電池。4、手搖發(fā)電手電筒等小型充電產(chǎn)品中代替充電電池。5、電動(dòng)玩具電動(dòng)機(jī)、語(yǔ)音IC、LED發(fā)光器等小功率電器的驅(qū)動(dòng)電源。6.電動(dòng)汽車快速啟動(dòng)7.電力系統(tǒng)電網(wǎng)改造戶外開(kāi)關(guān)8.風(fēng)力發(fā)電海上風(fēng)機(jī)第二節(jié)超級(jí)電容器的產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)介一、行業(yè)上游市場(chǎng)分析超級(jí)電容器在結(jié)構(gòu)上與電解電容器非常相似，它們的主要區(qū)別在于電極材料。早期的超級(jí)電容器的電極采用碳，碳電極材料的表面積很大，電容的大小取決于表面積和電極的距離，這種碳電極的大表面積再加上很小的電極距離，使超級(jí)電容器的容值可以非常大，大多數(shù)超級(jí)電容器可以做到法拉級(jí)，一般情況下容值范圍可達(dá)1-5000F。超級(jí)電容器通常包含雙電極、電解質(zhì)、集流體、隔離物四個(gè)部件。超級(jí)電容器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)獲得超大的電容量的。在超級(jí)電容器中，采用活性炭材料制作成多孔電極，同時(shí)在相對(duì)的兩個(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(duì)的多孔電極上分別聚集正負(fù)電子，而電解質(zhì)溶液中的正負(fù)離子將由于電場(chǎng)作用分別聚集到與正負(fù)極板相對(duì)的界面上，從而形成雙集電層。我國(guó)活性炭產(chǎn)業(yè)近年發(fā)展迅速，已形成以河南長(zhǎng)葛市、寧夏銀川周邊地區(qū)、山西大同地區(qū)為代表的“三大”活性炭生產(chǎn)基地?；钚蕴渴且环N重要的基礎(chǔ)化工產(chǎn)品，已在電力、石油、化工、食品、醫(yī)藥、印染和環(huán)保等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。2010年,中國(guó)的活性炭總產(chǎn)量占世界總量的約三分之一,出口量占世界總出口量的40%以上?僅河南省長(zhǎng)葛市現(xiàn)已擁有包括河南大明化工有限公司在內(nèi)的活性炭生產(chǎn)企業(yè)30多家,其中規(guī)模以上企業(yè)7家,企業(yè)資產(chǎn)規(guī)模已達(dá)1.95億元,實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值3.6億元?活性炭行業(yè)發(fā)展建議：1發(fā)揮活性炭行業(yè)協(xié)會(huì)的作用，加強(qiáng)行業(yè)的協(xié)調(diào)和管理，加強(qiáng)企業(yè)間的合作并逐步向企業(yè)集團(tuán)過(guò)渡，建立和培育中國(guó)的大型活性炭企業(yè)集團(tuán)，增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力2003年12月國(guó)家民政部正式批準(zhǔn)，成立的中國(guó)林產(chǎn)工業(yè)協(xié)會(huì)活性炭分會(huì)是目前我國(guó)唯一的活性炭行業(yè)組織，它是一個(gè)跨地區(qū)、跨部門(mén)、跨所有制的在自愿、平等、互利、互惠的原則下組成的全國(guó)活性炭行業(yè)組織，希望通過(guò)各方努力辦成活性炭的企業(yè)之家，在協(xié)助政府部門(mén)積極做好活性炭企業(yè)的組織、協(xié)調(diào)、交流、指導(dǎo)等方面的服務(wù)工作，使我國(guó)活性炭行業(yè)走上健康有序的發(fā)展道路，在增強(qiáng)國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力等方面發(fā)揮更大作用，真正成為政府有關(guān)部門(mén)與行業(yè)企業(yè)之間的橋梁和紐帶。2注意現(xiàn)有活性炭原料資源的有效利用，積極尋找替代原料和開(kāi)發(fā)新資源其實(shí)，可供抽制活性炭的資源很多，如南方的竹、木，北方的果殼，果核、木材加工三剩物、棉花稈、稻殼、優(yōu)質(zhì)煤、天然瀝青、炭黑、石油焦、石油瀝青等含碳資源。有針對(duì)性地開(kāi)發(fā)活性炭資源對(duì)于滿足不同需求是有益的。例如，我國(guó)每年生產(chǎn)5萬(wàn)多噸糠醛，每生產(chǎn)一噸糠醛有10~12噸廢渣，利用其廢渣生產(chǎn)的活性炭其硫容量很高，用于氣體脫硫有很好效果。再如中溫煤焦屑也可以生產(chǎn)出凈化含酚廢水用的廉價(jià)含碳吸附劑;石化行業(yè)大量廢棄的石油焦也是一種很好的活性炭原料，通過(guò)簡(jiǎn)單的過(guò)熱水蒸氣加工即可生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)凈水炭。3密切科技與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，大力提倡科技創(chuàng)新，組織力量攻克化學(xué)法生產(chǎn)中的污染治理和降低消耗目前我國(guó)大多數(shù)木質(zhì)活性炭廠由于規(guī)模小、資金不足、技術(shù)力量有限，在治理污染方面均未能根本解決問(wèn)題。根據(jù)有關(guān)資料，化學(xué)法生產(chǎn)中的污染治理和降低消耗就其技術(shù)而言是可以做到的。例如日本氯化鋅法生產(chǎn)活性炭鋅耗幾乎為零，所采用設(shè)備為回轉(zhuǎn)爐;美國(guó)磷酸法生產(chǎn)活性炭酸耗為0.2噸/噸以下，所用爐型亦為回轉(zhuǎn)爐。我國(guó)浙江、江蘇等有些活性炭企業(yè)近幾年經(jīng)采用新的轉(zhuǎn)爐和氣相回收裝置后，酸耗和氣相污染有很大降低和改善。盡可能采用適合的活性炭再生方法，以使活性炭“循環(huán)再利用”，進(jìn)一步節(jié)約資源，降低使用成本。建議有關(guān)部門(mén)加大科研經(jīng)費(fèi)投入，走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路，組織科研院所、大專院校和企業(yè)緊密合作，吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，開(kāi)發(fā)具有重大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的科研項(xiàng)目，共同攻關(guān)，建立幾個(gè)有自身知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有實(shí)際效益的示范工廠，爭(zhēng)取在不長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)將化學(xué)生產(chǎn)活性炭廠的污染和消耗降到更低水平。4加強(qiáng)活性炭基礎(chǔ)研究和新技術(shù)新產(chǎn)品的研究與開(kāi)發(fā)深入探討活性炭的制取條件與活性炭結(jié)構(gòu)形成和調(diào)變關(guān)系，逐步做到針對(duì)不同的吸附解吸要求而有對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)工藝，努力緊跟世界高新技術(shù)的發(fā)展方向，建成具有我國(guó)特色的知識(shí)創(chuàng)新體系，大力加強(qiáng)活性炭新品系列的研究和開(kāi)發(fā)應(yīng)用，如活性炭的超細(xì)化和活性炭與納米材料的復(fù)合，高新電子電極材料和真正的“蓄電池”產(chǎn)品、新型催化劑載體、藥物緩釋劑、生物制劑線化專用活性炭、高能量密度物質(zhì)的存貯專用活性炭、納米氧化催化劑、活性炭復(fù)體等。二、行業(yè)下游市場(chǎng)分析目前，超級(jí)電容器正快速被各個(gè)領(lǐng)域的電子/電器產(chǎn)品所應(yīng)用。其中，微型超級(jí)電容器在小型機(jī)械設(shè)備上已得到廣泛應(yīng)用，例如數(shù)碼相機(jī)、掌上電腦、智能表（智能電表、智能水表、智能煤氣表、智能熱量表）、遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)、儀器儀表、電子門(mén)鎖、程控交換機(jī)、無(wú)繩電話和電動(dòng)玩具等；而大尺寸的柱狀超級(jí)電容器則多被用于汽車領(lǐng)域和自然能源采集上，如太陽(yáng)能產(chǎn)品、電動(dòng)汽車、電力系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、海上風(fēng)機(jī)稅控機(jī)和真空開(kāi)關(guān)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用空間。據(jù)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，2010年全球超級(jí)電容器的市場(chǎng)規(guī)模約為57億元，其中：扣式超級(jí)電容器市場(chǎng)規(guī)模約為23億元，大中型超級(jí)電容器市場(chǎng)規(guī)模約為34億元。2013年全球超級(jí)電容器的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到108億元，2016年將達(dá)205億元，超級(jí)電容器市場(chǎng)規(guī)?？焖侔l(fā)展的主要原因是大中型超級(jí)電容器增長(zhǎng)速度較快，估計(jì)2011-2016年大中型超級(jí)電容器年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到30.77%。在中國(guó)地區(qū)，據(jù)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)顯示：超級(jí)電容器市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)迅速，年復(fù)合增長(zhǎng)率為27.04%。具體數(shù)據(jù)顯示如下：圖表SEQ圖表\*ARABIC12009-2016年我國(guó)超級(jí)電容器市場(chǎng)規(guī)模比較情況及預(yù)測(cè)年份市場(chǎng)規(guī)模（元）年增長(zhǎng)率2009年7.0億——2010年8.5億21.43%2011年10.9億28.24%2012年14.5億32.94%2013年19.2億32.51%2016年33.8億20.08%數(shù)據(jù)來(lái)源：模型預(yù)測(cè)及專家整理超級(jí)電容器以環(huán)保、節(jié)能、成本低的優(yōu)勢(shì)性能成為了消費(fèi)電子、公共交通現(xiàn)代化、智能電網(wǎng)、能源發(fā)電系統(tǒng)的最佳方案，同時(shí)也是航空航天、軍事、環(huán)保方面的生力軍。1、超級(jí)電容器與消費(fèi)電子領(lǐng)域隨著集成多種應(yīng)用功能的便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品（微電網(wǎng)）對(duì)電池電量的要求越來(lái)越高，作為一種新型儲(chǔ)能元件，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展、技術(shù)日益成熟的超級(jí)電容器成為各產(chǎn)品的首選。目前一些微型超級(jí)電容器在一些如數(shù)碼相機(jī)、掌上電腦、電動(dòng)玩具和無(wú)線電話等消費(fèi)電子商得到了廣泛的應(yīng)用。在照明應(yīng)用上：由于手電筒電池壽命短，使用一段時(shí)間后電筒光線會(huì)越來(lái)越暗，這個(gè)將使需要緊急情況下使用照明設(shè)施將帶來(lái)重大不變，即使是現(xiàn)代的LED手電筒，也需要數(shù)小時(shí)充滿電，而且電池的循環(huán)壽命很短。使用超級(jí)電容器做為儲(chǔ)能元件的手電筒，充電只需幾十秒，循環(huán)壽命可達(dá)50萬(wàn)次。這種手電筒特定用戶使用較多，如警察和軍隊(duì)。在電動(dòng)玩具中，現(xiàn)代便攜電動(dòng)工具是使用電池作為電源的，需要瞬間高功率及長(zhǎng)壽命，并且要求快速充電。使用超級(jí)電容器與電池并聯(lián)能提供3—5S切割時(shí)間，切割次數(shù)為100次，使電池壽命會(huì)由于減少峰值電流加倍。所以，將超級(jí)電容器與電池組合可以解決電源缺口問(wèn)題，即超級(jí)電容器也可以作為電源對(duì)電子玩具供電，能使產(chǎn)品滿足應(yīng)用的需求性能，同時(shí)也可以降低使用成本、減輕質(zhì)量。在數(shù)碼相框方面，數(shù)碼相框是時(shí)尚的電子消費(fèi)品，是用于展示數(shù)碼攝影后產(chǎn)生的照片，而全世界打印的數(shù)碼相片不到35%。因此，數(shù)碼相框已成為現(xiàn)代家庭必備的裝飾品，為數(shù)碼相框帶來(lái)了市場(chǎng)需求。數(shù)碼相框由三大部件組成：LCD液晶屏、PCB電路板和外框。其中PCB電路板是數(shù)碼相框的核心，需要為數(shù)碼相框提供內(nèi)部存儲(chǔ)空間以及外接存儲(chǔ)卡功能。超級(jí)電容壽命長(zhǎng)、電阻小、儲(chǔ)能巨大，充電快速等性能成為數(shù)碼相框首選材料。另外，StrategyAnalytics手機(jī)元器件技術(shù)服務(wù)發(fā)布最新研究報(bào)告：兩種新手機(jī)技術(shù)“無(wú)線充電”和“超級(jí)電容器”的興起，將有可能在改進(jìn)手機(jī)充電體驗(yàn)上提供非常大的市場(chǎng)規(guī)模潛力。結(jié)合使用超級(jí)電容器和無(wú)線充電技術(shù)，便能形成優(yōu)質(zhì)解決方案，以解決很多手機(jī)用戶都在經(jīng)歷的越來(lái)越嚴(yán)重的電池能源缺口問(wèn)題。另外，StephenEntwistle提到：“超級(jí)電容器已經(jīng)出現(xiàn)多年，只是現(xiàn)在才被引進(jìn)到手機(jī)中，主要用于照相機(jī)閃光應(yīng)用中，其短時(shí)間內(nèi)提供高功率的能力非常理想。StrategyAnalytics認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)日臻成熟，正好成為無(wú)線充電器的補(bǔ)充技術(shù)?！?、超級(jí)電容器與汽車、交通領(lǐng)域節(jié)能、環(huán)保話題逐步深入大家生活的每個(gè)角落中，新能源汽車正快速走向經(jīng)濟(jì)舞臺(tái)。目前，新能源汽車主要分為：①“純電驅(qū)動(dòng)”技術(shù)為特征的插電式混合動(dòng)力汽車；②以傳統(tǒng)混合動(dòng)力系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為特征的汽車，該系統(tǒng)中的能量存儲(chǔ)緩沖單元聚焦速度更快，直接向以超級(jí)電容為能量存儲(chǔ)緩沖單元方式聚焦。在汽車工業(yè)中，超級(jí)電容器在智能啟?？刂葡到y(tǒng)的應(yīng)用原理及優(yōu)勢(shì)主要是：①減速或短停車時(shí)，將制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換成電能儲(chǔ)存在電容器里;②前進(jìn)或加收時(shí)，電容器則將電能瞬間輸出給智能啟?？刂葡到y(tǒng)中的電機(jī)，帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作。這樣，在整個(gè)啟停過(guò)程，汽車沒(méi)有油耗，既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。因此具備快速充放電的超級(jí)電容器成為最佳選擇，也是智能啟?？刂葡到y(tǒng)最重要的組成部分，為超級(jí)電容器在汽車工業(yè)上的應(yīng)用提供了廣闊的舞臺(tái)。據(jù)業(yè)內(nèi)估計(jì)：“十城千輛”工程的繼續(xù)推進(jìn)和環(huán)保主題的深入，到2012年，我國(guó)新能源客車年銷量有望達(dá)到15000輛，而這其中將約有3600輛采用超級(jí)電容器作為唯一動(dòng)力（純超級(jí)電容公交車）或者輔助動(dòng)力（混合動(dòng)力車）的超級(jí)電容公交車。目前，以鄭州宇通、南車時(shí)代電動(dòng)、廈門(mén)金旅、深圳五洲龍等為代表的整車企業(yè)生產(chǎn)的市場(chǎng)化主流產(chǎn)品中的能量存儲(chǔ)緩沖單元均已采用或傾向采用超級(jí)電容器。3、超級(jí)電容器與新能源領(lǐng)域在新能源發(fā)電領(lǐng)域，超級(jí)電容器依托于自身電阻下、儲(chǔ)能大、充電快、壽命長(zhǎng)和可靠性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。目前，在太陽(yáng)能產(chǎn)品、電力系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、海上風(fēng)機(jī)稅控機(jī)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。自然能源如太陽(yáng)能、風(fēng)能，往往具有不均勻性，電能輸出容易發(fā)生變化。因此需要一種緩沖器來(lái)儲(chǔ)存能量，即在電能輸出大時(shí)將過(guò)剩的能量存儲(chǔ)在儲(chǔ)能裝置中；同時(shí)，在電能輸出不足時(shí)，可以在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)儲(chǔ)能裝置提供所需的峰值能量，起到一定的過(guò)度作用。在自然能源采集領(lǐng)域里，一些發(fā)電流程還離不開(kāi)液壓系統(tǒng)或電池，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的扇葉每次停下時(shí)，內(nèi)部的渦輪機(jī)就會(huì)將扇葉調(diào)整到指定位置，在這個(gè)運(yùn)作過(guò)程中所需的電能就是通過(guò)液壓系統(tǒng)或電池來(lái)提供的。但對(duì)于電池來(lái)說(shuō)，間歇性工作強(qiáng)度大，再加上常年的負(fù)荷，會(huì)導(dǎo)致自身使用壽命大打折扣，而大功率超級(jí)電容器利用其充放電快，循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，代替了電池為發(fā)電機(jī)提供電源，而且較電池需要頻繁維護(hù)和更換的費(fèi)用而言，超級(jí)電容器的費(fèi)用會(huì)顯得更低廉，同時(shí)還可以降低工程師的維修、更換電池等工作強(qiáng)度。因此，在未來(lái)時(shí)間里，超級(jí)電容器憑借其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)將被廣泛被應(yīng)用到新能源發(fā)電等領(lǐng)域中。4、超級(jí)電容器與智能分布式電網(wǎng)系統(tǒng)隨著社會(huì)對(duì)能源和電力供應(yīng)的質(zhì)量以及安全可靠性的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的大電網(wǎng)供電方式由于其本身的缺陷已經(jīng)不能滿足這種要求。能夠集成分布式發(fā)電的新型電網(wǎng)——微電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生，它能夠節(jié)省投資、降低能耗、提高系統(tǒng)安全性和靈活性，是未來(lái)的發(fā)展方向。電容作為微電網(wǎng)中必不可少的儲(chǔ)能系統(tǒng)，發(fā)揮著十分重要的作用。在微電網(wǎng)中，由于負(fù)荷或者微電源導(dǎo)致的電能質(zhì)量問(wèn)題往往具有持續(xù)時(shí)間短、出現(xiàn)頻繁的特點(diǎn)。相比較而言，作為短期儲(chǔ)能裝置，超級(jí)電容器在微電網(wǎng)中的應(yīng)用更為理想。使用超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)可以有效地解決這個(gè)問(wèn)題，它不僅避免了為滿足峰值負(fù)荷而安裝的發(fā)電機(jī)組，同時(shí)充分利用了負(fù)荷低谷時(shí)機(jī)組的發(fā)電，避免了浪費(fèi)。如電梯、提升機(jī)、地鐵電站等惡性負(fù)荷的微電網(wǎng)中，配置超級(jí)電容器儲(chǔ)能單元可以減少電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)微電網(wǎng)的負(fù)面沖擊影響。第三節(jié)超級(jí)電容器行業(yè)地位分析由于石油資源日趨短缺，并且燃燒石油的內(nèi)燃機(jī)尾氣排放對(duì)環(huán)境的污染越來(lái)越嚴(yán)重（尤其是在大、中城市），人們都在研究替代內(nèi)燃機(jī)的新型能源裝置。已經(jīng)進(jìn)行混合動(dòng)力、燃料電池、化學(xué)電池產(chǎn)品及應(yīng)用的研究與開(kāi)發(fā)，取得了一定的成效。但是由于它們固有的使用壽命短、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)，一直沒(méi)有很好的解決辦法。而超級(jí)電容器以其優(yōu)異的特性揚(yáng)長(zhǎng)避短，可以部分或全部替代傳統(tǒng)的化學(xué)電池用于車輛的牽引電源和啟動(dòng)能源，并且具有比傳統(tǒng)的化學(xué)電池更加廣泛的用途。正因?yàn)槿绱?，世界各?guó)（特別是西方發(fā)達(dá)國(guó)家）都不遺余力地對(duì)超級(jí)電容器進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)。其中美國(guó)、日本和俄羅斯等國(guó)家不僅在研發(fā)生產(chǎn)上走在前面，而且還建立了專門(mén)的國(guó)家管理機(jī)構(gòu)（如：美國(guó)的USABC、日本的SUN、俄羅斯的REVA等），制定國(guó)家發(fā)展計(jì)劃，由國(guó)家投入巨資和人力，積極推進(jìn)。就超級(jí)電容器技術(shù)水平而言，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(guó)際電動(dòng)車年會(huì)（EVS—17）評(píng)為最先進(jìn)產(chǎn)品，日本、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、澳大利亞等國(guó)家也在急起直追，各國(guó)推廣應(yīng)用超級(jí)電容器的領(lǐng)域已相當(dāng)廣泛。在我國(guó)推廣使用超級(jí)電容器，能夠減少石油消耗，減輕對(duì)石油進(jìn)口的依賴，有利于國(guó)家石油安全；有效地解決城市尾氣污染和鉛酸電池污染問(wèn)題；有利于解決戰(zhàn)車的低溫啟動(dòng)問(wèn)題。如今，國(guó)內(nèi)主要有幾十家企業(yè)在進(jìn)行超級(jí)電容器的研發(fā)。第四節(jié)超級(jí)電容器行業(yè)市場(chǎng)特點(diǎn)超級(jí)電容器作為一種新型儲(chǔ)能裝置，具有顯著的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，可以在某些領(lǐng)域取代傳統(tǒng)蓄電池，在節(jié)能環(huán)保日益成為主題的今天，它的應(yīng)用越來(lái)越引起世界各國(guó)的重視。超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)化受到各國(guó)重視美國(guó)、日本、俄羅斯、瑞士、韓國(guó)、法國(guó)的一些公司憑借多年的研究開(kāi)發(fā)和技術(shù)積累，目前處于領(lǐng)先地位國(guó)內(nèi)從事大容量超級(jí)電容器研發(fā)的廠家共有100多家，能夠批量生產(chǎn)并達(dá)到實(shí)用化水平的廠家只有30多家在超級(jí)電容器的產(chǎn)業(yè)化方面，美國(guó)、日本、俄羅斯、瑞士、韓國(guó)、法國(guó)的一些公司憑借多年的研究開(kāi)發(fā)和技術(shù)積累，目前處于領(lǐng)先地位。如美國(guó)的Maxwel，日本的Nec、松下、Tokin和俄羅斯的Econd公司等，這些公司目前占據(jù)著全球大部分市場(chǎng)。國(guó)外主要的生產(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)、日本、韓國(guó)等國(guó)家一直致力于開(kāi)發(fā)高比功率和高比能量的超級(jí)電容器。在超級(jí)電容器的研究中，許多工作都是開(kāi)發(fā)在各種電解液中有較高比能量的電極材料。目前應(yīng)用于超級(jí)電容器的材料主要有碳基材料、金屬氧化物及水合物材料和導(dǎo)電聚合物材料三種。國(guó)外研究超級(jí)電容器起步較早，技術(shù)相對(duì)比較成熟。它們均把超級(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。俄羅斯的Esma公司是生產(chǎn)無(wú)機(jī)混合型超級(jí)電容器的代表，然而，Esma公司目前還沒(méi)有形成規(guī)模生產(chǎn)能力。此外，俄羅斯的Elit公司、法國(guó)的Saft公司、美國(guó)的Cooper公司、日本的Nec公司和松下公司也投入巨大資金對(duì)大容量超級(jí)電容器進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)的研究。近年來(lái)，由于看好這一領(lǐng)域廣闊的應(yīng)用前景，中國(guó)一些公司也開(kāi)始積極涉足這一產(chǎn)業(yè)，