超級電容器作為高效儲能器件,廣泛應用于國防軍工、軌道交通、城市公交、起重機械勢能回收、發(fā)電與智能電網、消費電子等重要領域和環(huán)節(jié)。
電容器在調諧、旁路、耦合、濾波等電路中起著重要的作用。晶體管收音機的調諧電路要用到它,彩色電視機的耦合電路、旁路電路等也要用到它。兩個相互靠近的導體,中間夾一層不導電的絕緣介質,這就構成了電容器。當電容器的兩個極板之間加上電壓時,電容器就會儲存電荷。電容器的電容量在數值上等于一個導電極板上的電荷量與兩個極板之間的電壓之比。電容器的電容量的基本單位是法拉(F)。在電路圖中通常用字母C表示電容元件。
超級電容器作為高效儲能器件,廣泛應用于國防軍工、軌道交通、城市公交、起重機械勢能回收、發(fā)電與智能電網、消費電子等重要領域和環(huán)節(jié)。超級電容器相比傳統(tǒng)充電電池具有優(yōu)良的充放電性能和大容量儲能性能。功率密度大,短時間內可放出幾百到幾千安培的電流;充電速速快,幾十秒內到數分鐘內可完成充電,此外超級電容器的壽命更長、適用于多種環(huán)境。
隨著電子信息技術的日新月異,數碼電子產品的更新換代速度越來越快,以平板電視(LCD和PDP)、筆記本電腦、數碼相機等產品為主的消費類電子產品產銷量持續(xù)增長,帶動了電容器產業(yè)增長。
根據中研普華產業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國超級電容器行業(yè)市場全景調研及投資價值評估研究報告》顯示:
超級電容器是通過電極與電解質之間形成的界面雙層來存儲能量的新型元器件。當電極與電解液接觸時,由于庫侖力、分子間力及原子間力的作用,使固液界面出現穩(wěn)定和符號相反的雙層電荷,稱其為界面雙層。把雙電層超級電容看成是懸在電解質中的2個非活性多孔板,電壓加載到2個板上。加在正極板上的電勢吸引電解質中的負離子,負極板吸引正離子,從而在兩電極的表面形成了一個雙電層電容器。雙電層電容器根據電極材料的不同,可以分為碳電極雙層超級電容器、金屬氧化物電極超級電容器和有機聚合物電極超級電容器。
目前超級電容器在新能源客車、軌道交通、智能儀表、電網設備、UPS、港口重型機械、國防軍工等領域存在廣泛應用。其中,2020年超級電容器在新能源領域應用最廣,市場份額為41.31%。其次為應用于交通運輸領域的電容器市場占比為31.36%;第三為應用于工業(yè)領域的超級電容器市場億元,占比20.36%。
從國內超級電容器消費結構來看,交通運輸用超級電容器消費占比38.2%,工業(yè)用超級電容器消費占比30.8%,新能源用超級電容器消費占比21.8%,裝備等其他應用領域消費占比9.2%。中國是全球電容器最大市場。據統(tǒng)計,2019年全球電容器市場規(guī)模達220億美元,中國電容器市場規(guī)模為1102億元,占全球額比重達71%,中國已經成為全球最大的電容器市場。且中國電容器行業(yè)規(guī)模增速持續(xù)高于全球規(guī)模增速。
交通運輸用超級電容器將是支撐整個行業(yè)高速發(fā)展的最重要動力,到2018年占到整個超級電容器一半以上的市場份額。新能源汽車的快速發(fā)展促進了超級電容需求市場發(fā)展,2018年中國超級電容市場規(guī)模約120億左右。當前中國超級電容器核心企業(yè)約20余家。到2019年,中國超級電容器市場規(guī)模約為138.4億元。
當前我國超級電容器核心企業(yè)約20余家。到2020年,我國超級電容器市場規(guī)模約為138.4億元。與2012年相比,3000F器件的價格下降了80%,顯示了正在快速擴大的市場。將來超級電容器在新能源商用車的應用潛力巨大,或將占整個應用的50%。此外,在太陽能路燈儲能系統(tǒng)、港口機械、快速充電寶、軌道交通能量回收、平抑可再生能源發(fā)電瞬時波動、大功率電機啟動、消費電子等領域,超級電容都具備很大的應用空間。
超級電容器具有高比功率、長循環(huán)壽命、充電時間短和使用溫度范圍寬等一系列優(yōu)勢,作為電動汽車的一種較理想的輔助或主動力源已得到了認可,并在新能源汽車領域得到了應用。隨著新能源汽車的熱度越來越高,超級電容器從早期的客車領域應用為主逐步過渡到乘用車領域;乘用車制造商對超級電容器也投入了更多的關注目光。
超級電容器技術發(fā)展的余地還很大,探索超級電容器新材料、新體系,結合準電容和新型碳材料,發(fā)展高比能量的超級電容器,拓寬應用范圍是推動超級電容器產業(yè)良好發(fā)展的核心。超級電容器產業(yè)的發(fā)展速度雖比電池產業(yè)慢很多,但在接觸超級電容器的五年間,見證了超級電容器的發(fā)展狀況,行業(yè)需要有清醒認識,要繼續(xù)努力,攻堅克難,持續(xù)創(chuàng)新,必將迎來光明前景。
對于用作主動力源的能量混合型超級電容器,在保持長壽命安全性的前提下、追求更高能量密度和更長的車輛續(xù)航里程仍然是當前技術發(fā)展的主要方向。預計2~3年內國內乘用車領域將迎來超級電容器的廣泛應用。隨著科學技術不斷發(fā)展,超級電容器在各個領域應用會越來越廣泛,超級電容器各項指標會不斷提高以滿足人類需求,超級電容器代替?zhèn)鹘y(tǒng)儲能器件也必然成為一種趨勢。
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2022-2027年中國超級電容器行業(yè)市場全景調研及投資價值評估研究報告
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