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電解電容, 超級電容器
超級電容器又稱超大容量電容器、金電容、黃金電容、儲能電容、法拉電容、電化學(xué)電容器或雙電層電容器（英文名稱為EDLC，即Electric Double Layer Capacitors），是靠極化電解液來存儲電能的新型電化學(xué)裝置。它是近十幾年隨著材料科學(xué)的突破而出現(xiàn)的新型功率型儲能元件，其批量生產(chǎn)不過幾年時間。
超級電容器自面市以來，需求量快速擴大，已成為化學(xué)電源領(lǐng)域內(nèi)新的產(chǎn)業(yè)亮點。超級電容器在電動汽車、混合燃料汽車、特殊載重汽車、電力、鐵路、通信、國防、消費性電子產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用價值和市場潛力，被世界各國所廣泛關(guān)注。
美國《探索》雜志2007年1月號，將超級電容器列為2006年世界七大科技發(fā)現(xiàn)之一，認(rèn)為超級電容器是能量儲存領(lǐng)域的一項革命性發(fā)展，并將在某些領(lǐng)域取代傳統(tǒng)蓄電池。
超級電容器技術(shù)生產(chǎn)新動態(tài)
目前已有上千家超級電容器生產(chǎn)商，可以提供多種類的超級電容器產(chǎn)品，大部分產(chǎn)品都是基于一種相似的雙電層結(jié)構(gòu)，采用的工藝流程為:配料→混漿→制電極→裁片→組裝→注液→活化→檢測→包裝。
超級電容器根據(jù)制造工藝和外形結(jié)構(gòu)可劃分為鈕扣型、卷繞型和大型三種類型，三者在容量上大致歸類為5F以下、5～200F、200F以上。鈕扣型產(chǎn)品具備小電流、長時間放電的特點，可用在小功率電子產(chǎn)品及電動玩具產(chǎn)品中。而卷繞型和大型產(chǎn)品則多在需要大電流短時放電，有記憶存儲功能的電子產(chǎn)品中做后備電源，適用于帶CPU的智能家電、工控和通信領(lǐng)域中的存儲備份部件。
2007年，鈕扣型超級電容器產(chǎn)業(yè)規(guī)模為10.2億美元，卷繞型和大型超級電容器產(chǎn)業(yè)規(guī)模為34.8億美元，超級電容器產(chǎn)業(yè)總規(guī)模為45億美元，同比增長45%；預(yù)計2008年鈕扣型超級電容器產(chǎn)業(yè)規(guī)模為15.3億美元，卷繞型和大型超級電容器產(chǎn)業(yè)規(guī)模為為52.2億美元，超級電容器產(chǎn)業(yè)總規(guī)模為67.5億美元，同比增長50%。
在超級電容器的產(chǎn)業(yè)化方面，美國、日本、俄羅斯、瑞士、韓國、法國的一些公司憑借多年的研究開發(fā)和技術(shù)積累，目前處于地位，如美國的Maxwell，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)著大部分市場。
我國超級電容器技術(shù)生產(chǎn)新動態(tài)
近年來，由于看好這一領(lǐng)域廣闊的應(yīng)用前景，中國一些公司也開始積極涉足這一產(chǎn)業(yè)，并已經(jīng)具備了一定的技術(shù)實力和產(chǎn)業(yè)化能力。
目前國內(nèi)從事大容量超級電容器研發(fā)的廠家共有50多家，然而，能夠批量生產(chǎn)并達到實用化水平的廠家只有10多家。
2005年，中國超級電容器產(chǎn)業(yè)總規(guī)模達到3.9億元人民幣，較2004年的 2.48億元增長57.2%，其中，紐扣型超級電容器為4千萬元，卷繞型和大型超級電容器為3.5億元。2006年產(chǎn)業(yè)總規(guī)模達到5.7億元人民幣，增速高達46.2%。其中，鈕扣型超級電容器市場規(guī)模為9千萬元，卷繞型和大型超級電容器為 4.8億元。2007年產(chǎn)業(yè)總規(guī)模達到8.6億元人民幣，增速高達50%。其中，鈕扣型超級電容器市場規(guī)模為1.4億元，卷繞型和大型超級電容器為7.2億元。預(yù)計2008年產(chǎn)業(yè)總規(guī)模可達13.3億元人民幣，增速可達55%。其中，鈕扣型超級電容器市場規(guī)模可達2.1億元，卷繞型和大型超級電容器市場規(guī)模可達11.2億元。
目前，國內(nèi)廠商大多生產(chǎn)液體雙電層電容器，重要企業(yè)有錦州富辰公司、北京集星公司、上海奧威公司、錦州錦容公司、石家莊高達公司、北京金正平公司、錦州凱美公司、大慶振富公司、江蘇雙登公司、哈爾濱巨容公司、南京集華公司等十多家。據(jù)稱，國產(chǎn)超級電容器已占有中國市場60%～70%的份額。
由于新興公司不斷涌現(xiàn)，超級電容器在國內(nèi)的大規(guī)模應(yīng)用也漸行漸近。國內(nèi)供應(yīng)商正積極地從不同角度來應(yīng)對規(guī)模應(yīng)用所面臨的問題。例如，由于是一個相對較新的產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)供應(yīng)商目前正積極地進行市場及技術(shù)推廣工作，越來越多的買家也逐步開始了解并認(rèn)可超級電容器。此外，目前供應(yīng)商正積極從事應(yīng)用開發(fā)，幫助買家開發(fā)出成熟的替代方案。
在克服大功率應(yīng)用超級電容器一次性投入成本較高的問題上，國內(nèi)供應(yīng)商也在通過提高其性價比方面積極努力。業(yè)內(nèi)人士指出，超級電容器相對蓄電池的*性要靠性價比來體現(xiàn)。以鉛酸蓄電池為例，目前一般可充放電5000次，但超級電容器理論上的充放電次數(shù)可達數(shù)萬次乃至數(shù)十萬次，就實際水平而言，國內(nèi)某些廠商的超級電容器已經(jīng)可以實現(xiàn)充放電20 000次。這樣一來，如果超級電容器在使用壽命上是蓄電池的4～5倍，而價格卻僅為其3倍左右，就可以體現(xiàn)出更具競爭優(yōu)勢的性價比。
在具體應(yīng)用開發(fā)上，國內(nèi)供應(yīng)商已經(jīng)開始在各自擅長的領(lǐng)域取得具體應(yīng)用成果。在小功率應(yīng)用超級電容器方面，國內(nèi)不少廠商都開發(fā)出了相應(yīng)的應(yīng)用或替代方案，使其產(chǎn)品獲得了具體應(yīng)用。部分公司的產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用到太陽能高速公路指示燈、玩具車和微機后備電源等領(lǐng)域。
目前，國內(nèi)廠商也很注重超級電容器的大功率應(yīng)用，如環(huán)保型交通工具、電站直流控制、車輛應(yīng)急啟動裝置、脈沖電能設(shè)備等。
應(yīng)用需求及市場前景廣闊無限
業(yè)內(nèi) ，目前中國市場的年需求量可達2150萬只，約1.2億Wh，且每年都在以約50%的速度增長；整個亞太地區(qū)的年需求量超過9000萬只，約5.4億Wh，增長速度約為90%；的年需求量約為2億只，約12億Wh，增長速度約為160%。由此可知，市場前景非常廣闊。美國市場研究公司Frost & Sullivan發(fā)布的一份報告預(yù)計，2002年到2009年之間，超級電容器產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量和銷售收入將分別以157%和49%的年復(fù)合增長率保持高速增長。目前，超級電容器占世界能量儲存裝置（包括電池、電容器）的*不足1％，在我國所占*約為0.5％，因此超級電容器存在著巨大的市場潛力。
由于超級電容器具有充放電速度快、對環(huán)境無污染、循環(huán)壽命長等優(yōu)點，有希望成為本世紀(jì)新型的綠色能源。當(dāng)前，國內(nèi)廠商紛紛推出產(chǎn)能擴張項目，產(chǎn)品也更加全面，產(chǎn)能正節(jié)節(jié)攀升。即使如此，由于國內(nèi)能規(guī)模生產(chǎn)的廠家較少，年供應(yīng)量不到500萬只，這樣的生產(chǎn)規(guī)模還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足國內(nèi)市場的需求，所以國內(nèi)大多數(shù)用戶還是通過進口來滿足需要。在市場需求迅速增長的強力推動下，國內(nèi)現(xiàn)有的超級電容器生產(chǎn)企業(yè)正積極融資擴產(chǎn)，超級電容器生產(chǎn)大鱷也把戰(zhàn)略投資的目光鎖定中國，而相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)(如鋁電解電容器生產(chǎn)企業(yè))也正躍躍欲試準(zhǔn)備介入這一新興市場。
目前，在發(fā)達國家，超級電容器的應(yīng)用備受重視，俄羅斯已在載重汽車上批量采用，德國也在客車啟動上應(yīng)用此類產(chǎn)品，這些產(chǎn)品正在向規(guī)模化、市場化、大眾化方向迅速發(fā)展。
而在國內(nèi)，超級電容器的應(yīng)用尚處于起步階段。在鈕扣型超級電容器市場中，海外產(chǎn)品幾乎占據(jù)了90%以上的份額，競爭異常激烈。中國廠商正采取替代手段，利用低價策略(約為國外產(chǎn)品的40%～60%)、快速供貨、銷售布局完善，對中國終端應(yīng)用市場更加熟悉，與服務(wù)優(yōu)于品牌等各種優(yōu)勢來爭奪市場。在卷繞型和大型超級電容器方面，中國產(chǎn)品的技術(shù)水平與接近，*較為理想。
新能源汽車是汽車行業(yè)重點關(guān)注的領(lǐng)域，超級電容是其要害部件。盡管超級電容誕生的時間不長，上對這項新技術(shù)的研究還處于探索階段，關(guān)鍵性能指標(biāo)還有待進一步提升。然而，我國卻在超級電容公交電車的應(yīng)用方面一步。
2006年8月28日，上海11路超級電容公交電車，即“上海科技登山行動計劃超級電容公交電車示范線”投入運營，在實際應(yīng)用領(lǐng)域走在了世界前列。該車采用上海奧威科技公司開發(fā)的具有*自主知識產(chǎn)權(quán)的超級電容。因此，國產(chǎn)超級電容受到了國內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注。
運營中的超級電容客車，整體布局與申沃柴油客車基本相同。該車起步動作迅速有力，滿載時zui高時速能達到50km。到了冬季，即使天天開空調(diào)，充一次電跑個三五站地也沒問題。該車運行時清潔、經(jīng)濟、方便，在車頂上且不太顯眼的可伸縮受電弓可快速升降，與充電車站上方的高壓饋線碰觸就可充電。中途充電30s即可，總站充電也不過90s。一次充電可行駛3.5～8km。一圈跑下來，充一兩次電即可，甚至不充電也行。電源并非來自原無軌電車上方的觸線，而是便道旁的饋線。該車單車實際耗電每公里0.88度，比普通無軌電車節(jié)能60％，比設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能20％。每百公里收益比普通電車提高70％，經(jīng)濟效益大大高于燃油客車。這種*且沒有像鉛酸蓄電池那樣對環(huán)境造成二次污染的新能源客車，前景十分看好。