超級電容器產(chǎn)業(yè)化簡介

1、新能源產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品簡介新能源產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品簡介項目名稱：全系列高性能超級電容器產(chǎn)業(yè)化技術單位：電能存儲與轉換江西省重點實驗室聯(lián)系人：余 泉茂聯(lián)系方式：0791-83891294137670989022011年9月27日i新能源產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品簡介、產(chǎn)品特點本產(chǎn)品為新能源器件，屬典型的低碳經(jīng)濟產(chǎn)品。本項目的超級電容器 已完成中試，該產(chǎn)品是團隊10年研究成果的結 晶。2011年5月，江西省科技廳組織專家對本產(chǎn)品進行了技術鑒定，鑒定 結論為本產(chǎn)品到達 國際先進水平。江西省十大戰(zhàn)略新型產(chǎn)十二五規(guī)劃明確要求 在“十二五”期間， 實現(xiàn)超級電容器在江西省生產(chǎn)零的突破。本產(chǎn)品已多次應邀給相關 領導介紹，受到省領導和省科技

2、廳領導的高度重視，將從政策和經(jīng) 費方面對本產(chǎn)品給予大力支持。江西省科技廳已于2011年8月專門在本部門設立“電能存儲與轉換江 西省重點實驗室”，推進本產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化和進一步開發(fā)。已通過大型國有企業(yè)對市場前景、技術水平評估、論證。已完成廠房改造方案設計和論證，也已完成生產(chǎn)設備選型，如果資金和廠房到位，可以立即生產(chǎn)。本產(chǎn)品市場前景十分廣闊，目前正處于 供不應求狀態(tài)，而且還有很 多應用領域等待開發(fā)。本產(chǎn)品在生產(chǎn)中 不產(chǎn)牛任何污染排放，牛產(chǎn)能耗低 。本產(chǎn)品技術成熟，市場廣闊。主要風險在于國際金融環(huán)境和不可抗拒的自然災害。本產(chǎn)品相關核心技術已申請專利。依托江西省重點實驗室、省部共建實驗室 作為后續(xù)開發(fā)平臺

3、二、產(chǎn)品簡介1產(chǎn)品特性超級電容器（Supercapacito）,作為一種新型儲能元件，具有非常大的功率密度和 很高的能量密度，并且循環(huán)次數(shù)在10萬次以上。超級電容器的出現(xiàn)，填補了傳統(tǒng)電容器 和電池間的空白，廣泛的應用于數(shù)碼產(chǎn)品、智能儀表、玩具、電動工具、新能源汽車、 新能源發(fā)電系統(tǒng)、分布式電網(wǎng)系統(tǒng)、高功率武器、運動控制領域、節(jié)能建筑、工業(yè)節(jié)能 減排等各個行業(yè)，屬于標準的低碳經(jīng)濟核心產(chǎn)品。超級電容器具有如下特點：（1）高功率密度。輸出功率密度高達數(shù)kW/kg，是如何化學電源所無法比擬的，是 一般蓄電池的數(shù)十倍。（2）高能量密度。能量密度可以達到5-20Wh/kg，是傳統(tǒng)電容器所無法想象的。（3）

4、 循環(huán)壽命長。理論循環(huán)壽命為無限次，實際都為50萬次以上，遠高于蓄電池 幾百次的循環(huán)壽命。（4）充電時間短?？稍跀?shù)秒內(nèi)到幾分鐘內(nèi)完成充電，遠快于蓄電池的充電時間。（5）免維護、高可靠性，報廢后不產(chǎn)生環(huán)境污染。2應用領域超級電容器的用途非常廣泛，其應用領域涉及消費類電子產(chǎn)品，交通運輸、移動通信、工業(yè)、能源、電力及軍事等領域，并且應用范圍還在不斷地擴大。圖1-3是幾種主要規(guī)格的超級電容器圖片。表1是各個類型電容器的主要應用領域。圖2柱式超級電容器圖3超級電容器組件圖1扣式超級電容器（1）消費電子領域。超級電容器根據(jù)放電量、放電時間以及電容量大小，主要用作后 備電源、替換電源和主電源。作后備電源，當

5、主電源中斷、由于接觸不良或由于其它 的重載引起系統(tǒng)電壓降低時，超級電容器就能夠起后備補充作用。其最大好處是壽命長、循環(huán)次數(shù)多、充電快以及環(huán)境適應性強。作替換電源，由于超級電容器具有高充放電 次數(shù)、壽命長、使用溫度范圍寬、循環(huán)效率高以及低自放電，故很適合這種應用。例如 白晝一黑夜的轉換。白天太陽能提供電源并對超級電容器充電，晚上則由超級電容器提 供電源；作主電源，通過一個或幾個超級電容器釋放持續(xù)幾毫秒到幾秒的大電流。放 電之后，超級電容器再由低功率的電源充電。帶有超級電容器的傳動器不僅小巧、而且 便宜和快捷。超級電容器在消費電子領域的市場非常廣泛，正如表1所示，可以用于智能儀表、多功能電話機、數(shù)

6、字應答機、家庭影院、攝錄一體機、智能洗衣機、冰箱、微 波爐、照相機、電子記事本、電動玩具、汽車音響、出租車計程器、打卡機、光盤刻讀 機、有線電視、電梯系統(tǒng)板、可編程控制器、太陽能驅動裝置、衛(wèi)星電視接收機等。(2) 交通運輸領域。汽車的關鍵部分蓄電池存在充電時間長、無法大電流充電、工作壽命短等不足。與之相比超級電容器功率密度大，充電速度快，輸出功率大，剎車 再生能量回收效率高。超大容量電容器具有10萬次以上的循環(huán)壽命，安全可靠，在-40+50C溫度范圍內(nèi)可以正常工作。由于超大容量電容器的壽命是普通化學電池的100倍以上且徹底免維護，使用超大容量電容器作為動力源的城市交通電動汽車綜合運營成 本大大

7、低于采用電池作為動力源的電動汽車。 國內(nèi)外電動汽車權威專家一致認為目前最 可行的電動汽車動力系統(tǒng)實施方案是： 超級電容器和動力電池組成的復合電源系統(tǒng) 。超級電容器還可以作為車輛、機械、船舶等大型機械設備中燃油發(fā)動機的輔助電源， (啟動、爬坡、加速時)提供短時間大功率，形成油電混合動力，使發(fā)動機始終工作在 最佳的功率區(qū)間，大幅度降低燃油的消耗、減少有害氣體排放。(3) 能源電力領域。太陽能發(fā)電系統(tǒng)，作為太陽能發(fā)電重要組成部分的儲能裝置要 求存儲容量大、工作壽命長，可以進行瞬間充電以適應天氣的變化、無記憶效應以及免 維護等。但是大量蓄電池在復雜環(huán)境下的運行和維護費用比較昂貴，并且在高溫和反復 充放

8、電的應用條件下會縮短使用壽命。 超大容量電容器因其具有十萬次以上的深度充放 電循環(huán)壽命和免維護、高可靠性等特點，使得替換蓄電池成為可能并可以大大降太陽能 發(fā)電系統(tǒng)的總運營成本。另外微型和小型超大容量電容器還可與太陽能電池并聯(lián)使用，作為貯能元件用于太陽能手表，太陽能計算器或其它太陽能應用方面。(4) 軍事領域?，F(xiàn)代軍用工業(yè)已相繼發(fā)展了新一代激光武器、粒子束武器、導彈以及航天飛行器等高功率軍事裝備。這些裝備在發(fā)射階段除裝備有常規(guī)高能量密度電池 外，還必須與超大容量電容器組合才能構成致密型超高功率脈沖電源”，通過對脈沖釋 放率、脈沖密度、峰值釋放功率的調(diào)整，使脈沖電起飛加速器、電弧噴氣式推進器等裝

9、置能實現(xiàn)在脈沖狀態(tài)下達到任何平均功率水平的功率狀態(tài)。此外，軍事用途的載重卡車、 裝甲車輛、電動車輛在惡劣條件下，如啟動、爬坡、剎車等過程，也必須使用電池與超 大容量電容器組合的動力裝置，即 混合動力系統(tǒng)”。表1不同規(guī)格超級電容器產(chǎn)品應用領域類型規(guī)格使用溫度（C）應用領域電壓（V）容量（F）扣式5.50.022-1.5-25to +65智能儀表、多功能電話機、數(shù)字應答機、卡式電話、家庭影 院、攝錄一體機、智能洗衣機、冰箱、微波爐、照相機、電 子記事本、電動玩具、汽車音響、岀租車計程器、打卡機 光盤刻讀機、有線電視、電梯系統(tǒng)板、可編程控制器、太陽 能驅動裝置、衛(wèi)星電視接收機卷繞2.5 (2.7)5

10、-3000-40 to +65一般電子設備、工業(yè)和自動化、可再生能源系統(tǒng)、短期備用 電源、電信系統(tǒng)、高功率放電系統(tǒng)、汽車子系統(tǒng)、醫(yī)療設備組件1552-58-40 to +65汽車子系統(tǒng)、重型汽車子系統(tǒng)、鐵路系統(tǒng)電源、風車間距控制系統(tǒng)、無線傳輸、UPS、可再生能源工業(yè)領域、電能質量控制、電信、數(shù)控機械，半導體設備4880-165759412563公共汽車，電車，火車和卡車扭矩輔助系統(tǒng)、 發(fā)動機起動系統(tǒng)3市場前景全球超級電容器市場規(guī)模在2008年2010年一直保持40%以上的增長率，2008年, 超級電容器產(chǎn)業(yè)總規(guī)模為44.9億美元，同比增長45.3%; 2009年市場規(guī)模達67.8億美元， 同比增長51%; 2010年市場規(guī)模達到103.25億美元，同比增長52.2%;預計2011年市場規(guī) 模將達到159.94億美元，同比增長54.9%。今后較長一段時間內(nèi)，超級電容器市場規(guī)模 還將維持5