起風(fēng)了，超級(jí)電容的力量你感受到了嗎？
超級(jí)電容器（Supercapacitors），又名電化學(xué)電容器(Electrochemical Capacitors)，雙電層電容器、黃金電容、法拉電容，是從上世紀(jì)七、八十年代發(fā)展起來(lái)的通過(guò)極化電解質(zhì)來(lái)儲(chǔ)能的一種電化學(xué)元件。它是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間、具有特殊性能的電源。
突出優(yōu)點(diǎn)是功率密度高、充放電時(shí)間短、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍寬，是世界上已投入量產(chǎn)的雙電層電容器中容量最大的一種。正是基于以上優(yōu)點(diǎn)，超級(jí)電容在交通運(yùn)輸、工業(yè)控制、風(fēng)光發(fā)電、智能三表、電動(dòng)工具、軍工等領(lǐng)域具有極其廣闊的發(fā)展前景。
下面，老司機(jī)帶著你逐一查看超級(jí)電容在不同應(yīng)用領(lǐng)域的使用情況：
交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用交通運(yùn)輸用超級(jí)電容將是支撐整個(gè)行業(yè)高速發(fā)展的最重要?jiǎng)恿，超?jí)電容突出的特點(diǎn)使其可在許多領(lǐng)域包括新能源車中廣泛使用。
汽車在汽車領(lǐng)域，超級(jí)電容的應(yīng)用主要分為兩類，即汽車的啟停系統(tǒng)和純超級(jí)電容汽車。
具備快速充放電的超級(jí)電容因?yàn)槭沟闷囋谡麄(gè)啟停過(guò)程中無(wú)油耗，因此成為智能啟？刂葡到y(tǒng)的最佳選擇，為超級(jí)電容在汽車工業(yè)上的應(yīng)用提供了廣闊的舞臺(tái)。并且，該應(yīng)用能使油耗降低25%-40%，可有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
這種多應(yīng)用于城市內(nèi)公交車，因?yàn)橐话愣允袃?nèi)公交車線路為30-40公里甚至更短，而超級(jí)電容器續(xù)航能力可以達(dá)50-60公里，完全可以滿足城市內(nèi)公交車的正常運(yùn)行。并且，超級(jí)電容作為動(dòng)力源充電時(shí)間非常短，在幾分鐘之內(nèi)就可以完成充電。因此在汽車行業(yè)，超級(jí)電容將有廣闊的發(fā)展空間，這也為其市場(chǎng)增長(zhǎng)提供了無(wú)限遐想的空間。
軌道交通用超級(jí)電容在軌道車輛制動(dòng)時(shí)，超級(jí)電容會(huì)快速回收制動(dòng)能量并儲(chǔ)存，當(dāng)車輛加速時(shí)再將能量迅速釋放，實(shí)現(xiàn)能量循環(huán)利用，起到很好的節(jié)能作用。
AGV物流搬運(yùn)車傳統(tǒng)的AGV物流搬運(yùn)車多使用鉛酸電池，因此普遍存在充電時(shí)間較長(zhǎng)、安全性不高、充電時(shí)占用較大場(chǎng)地等不足。使用超級(jí)電容之后，不到一分鐘即可完成充電過(guò)程，安全性高、占用場(chǎng)地小。也正是由于這些優(yōu)勢(shì)，蘇寧也在嘗試此類應(yīng)用。
新能源領(lǐng)域的應(yīng)用 風(fēng)力發(fā)電與交通運(yùn)輸領(lǐng)域的工作原理相類似，風(fēng)力強(qiáng)勁時(shí)超級(jí)電容裝置可快速吸收能量，并在風(fēng)力較弱時(shí)補(bǔ)充功率的不足放電，從而熨平風(fēng)電波動(dòng)實(shí)現(xiàn)有效并網(wǎng)。據(jù)了解，湖南的湘電集團(tuán)中的風(fēng)能發(fā)電就已經(jīng)在使用超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)，我們認(rèn)為，未來(lái)會(huì)有更多的風(fēng)電企業(yè)會(huì)用到超級(jí)電容器。
跟風(fēng)力發(fā)電一樣，光伏發(fā)電過(guò)程中也會(huì)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。
將超級(jí)電容應(yīng)用至電梯后，原本消耗在發(fā)熱電阻上的電能儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)設(shè)備負(fù)重運(yùn)行時(shí)反饋至變頻器直流母線，供設(shè)備優(yōu)先利用，從而達(dá)到綠色、環(huán)保、節(jié)能的目的。
目前三菱、奧迪斯等電梯廠商都正嘗試使用鋰離子超級(jí)電容作為備用電源，預(yù)計(jì)未來(lái)超級(jí)電容將成為電梯的標(biāo)配。2014年底，全國(guó)在運(yùn)行的電梯大概有360萬(wàn)臺(tái)，而且每年還保持20%的增長(zhǎng)，中國(guó)已經(jīng)成為全球電梯最多的國(guó)家，所以應(yīng)用在電梯的超級(jí)電容的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)會(huì)很大。
港口機(jī)械用超級(jí)電容現(xiàn)在已經(jīng)有利用超級(jí)電容的港口集裝箱牽引車，它的主要工作機(jī)構(gòu)有起升機(jī)構(gòu)、小車機(jī)構(gòu)和大車機(jī)構(gòu)。目前振華港機(jī)生產(chǎn)的港口機(jī)械主要使用鉛酸電池，由于鉛酸電池的特性，需一年多更換一次，現(xiàn)正在試驗(yàn)運(yùn)用超級(jí)電容來(lái)代替鉛酸電池，我們認(rèn)為，未來(lái)超級(jí)電容在港口機(jī)械上的應(yīng)用會(huì)逐步推廣開(kāi)來(lái)。
數(shù)據(jù)中心場(chǎng)地龐大且運(yùn)行過(guò)程伴隨著大量的用電，通過(guò)使用超級(jí)電容，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)數(shù)據(jù)中心的快速啟動(dòng)，將啟動(dòng)時(shí)間提高至17-18秒。若發(fā)生斷電，也可以有效防止數(shù)據(jù)的丟失。數(shù)據(jù)中心與超級(jí)電容的組合對(duì)于大數(shù)據(jù)的發(fā)展，特別是對(duì)于保密數(shù)據(jù)而言意義重大。
其他消費(fèi)電子領(lǐng)域目前超級(jí)電容在一些如數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦和手機(jī)等消費(fèi)電子上面，也得到了廣泛的應(yīng)用。近幾年，國(guó)內(nèi)超級(jí)電容市場(chǎng)規(guī)模逐年提升，2012-2015年間，中國(guó)超級(jí)電容器市場(chǎng)規(guī)模從19.4億元增長(zhǎng)到超過(guò)70億元，發(fā)展速度很快。
超級(jí)電容應(yīng)用，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)潛力大國(guó)外研究超級(jí)電容起步較早，這方面技術(shù)比較成熟。在超級(jí)電容的產(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。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，日本的Elna公司、Panasonic公司、Nec-Tokin公司，韓國(guó)的Nesscap公司、Korchip公司、Nuintek公司等。
2014年美國(guó)Maxwell總營(yíng)收中有48%來(lái)自于中國(guó)市場(chǎng)，主要是城市混合動(dòng)力客車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，Maxwell在中國(guó)超級(jí)電容式混合動(dòng)力客車的保有量已超過(guò)一萬(wàn)輛，宇通，金龍、金旅、海格、南車等國(guó)內(nèi)知名的十多家車企都已將超級(jí)電容成功應(yīng)用于新能源汽車上。并且，目前國(guó)內(nèi)對(duì)超級(jí)電容的新能源汽車主流應(yīng)用在客車領(lǐng)域，供應(yīng)商除了Maxwell，還包括國(guó)外超級(jí)電容廠商N(yùn)esscap，Korchip，VinaTech, 在新能源大巴上應(yīng)用得都不錯(cuò)。
國(guó)產(chǎn)廠商發(fā)力，有望替代進(jìn)口品牌從2015年的情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)從事大容量超級(jí)電容研發(fā)的廠家共有50多家，然而，能夠批量生產(chǎn)并達(dá)到實(shí)用化水平的廠家只有10多家，例如上海奧威科技、哈爾濱巨容新能源、遼寧百納電氣、北京合眾匯能、北京集星科技、錦州凱美能源、深圳今朝時(shí)代等公司。其中，上海奧威科技開(kāi)發(fā)的“車用超級(jí)電容”，在技術(shù)水平上已經(jīng)可以與國(guó)外同類產(chǎn)品相媲美，甚至在一些特性上超過(guò)了國(guó)外同類產(chǎn)品，達(dá)到了同類產(chǎn)品的國(guó)際領(lǐng)先水平。
最后我們需要明確一點(diǎn)：超級(jí)電容的出現(xiàn)和推廣并不是為了取代電池，因?yàn)槌?jí)電容和電池各有特點(diǎn)，超級(jí)電容充放電時(shí)間快，但是儲(chǔ)電量較少；電池充放電時(shí)間比較長(zhǎng)，但儲(chǔ)電量更多。
就目前來(lái)看，國(guó)產(chǎn)超級(jí)電容占有中國(guó)市場(chǎng)60%-70%的份額，剩余30%-40%的市場(chǎng)被國(guó)外高端超級(jí)電容生產(chǎn)廠商所占據(jù)。我們相信，隨著國(guó)內(nèi)廠商技術(shù)的完善提高和規(guī)模化效應(yīng)的逐步體現(xiàn)，未來(lái)將會(huì)越來(lái)越多的替代國(guó)外超級(jí)電容，前景可期 ！
超級(jí)電容主要品牌有：包含太誘、基美、AVX、村田、三和、松下、高奇普、Maxwell、Nesscap、尼吉康、CDE、Illinois、Eaton、Elna、江海等。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-01-17
