新能源政策引發(fā)國內超級電容器開(kāi)發(fā)熱潮

在市場(chǎng)供應方面，出于對未來(lái)應用前景的看好，近幾年來(lái)參與到這一市場(chǎng)競爭的廠(chǎng)商日益增多，其中，上海奧威科技開(kāi)發(fā)有限公司、深圳今朝時(shí)代新能源技術(shù)有限公司、北京集星聯(lián)合電子科技有限公司、錦州凱美能源有限公司、哈爾濱巨容新能源有限公司等一批國內本土廠(chǎng)商陸續冒升起來(lái)，國際品牌中則以美國MAXWELL、韓國LSMtron、Nesscap、日本松下、NEC-TOKIN等為代表。作為典型的資本密集型產(chǎn)業(yè)，超級電容器正處于快速發(fā)展的階段，除了要在關(guān)鍵技術(shù)上(如：電極、電解質(zhì)和隔膜材料等)繼續取得突破之外，擴大生產(chǎn)規模以達到較佳的規模效益，降低使用成本，以及深入了解不同行業(yè)的應用需求，開(kāi)發(fā)有針對性的技術(shù)解決方案，這些都是目前廠(chǎng)商們在市場(chǎng)競爭中的著(zhù)力點(diǎn)。

價(jià)格平穩，大容量/高功率成主方向

在產(chǎn)品價(jià)格上，由于技術(shù)及應用層面日漸成熟，整體超級電容器產(chǎn)品的價(jià)格趨于理性，有市場(chǎng)人士表示，目前產(chǎn)品價(jià)格的下調區間基本保持在每年10%以?xún)?。尤其是小容量超級電容器產(chǎn)品已基本趨向成熟(以0.1F、0.47F、1F等為主流)，產(chǎn)品被廣泛應用在稅控機、太陽(yáng)能草坪燈、風(fēng)光互補路燈、電子電動(dòng)玩具、數碼相框、智能儀表、電能表等領(lǐng)域。同時(shí)，在國家“十二五”期間低碳、節能、環(huán)保政策的驅動(dòng)下，大容量(100F以上，甚至達到20萬(wàn)F)和更高功率(如8-10KW/kg)的超級電容器市場(chǎng)也正在踏上一條高速發(fā)展的軌道。

“在小型以及移動(dòng)消費類(lèi)電子產(chǎn)品方面，超級電容器的價(jià)格呈現價(jià)格逐步走穩的態(tài)勢，”上海奧威科技開(kāi)發(fā)有限公司超級電容器工程技術(shù)研究中心副主任張熙貴表示，“相對于大容量超級電容器，小型超電容的價(jià)格較貴，目前的價(jià)格基本為50-100元/kJ。而針對汽車(chē)應用的大型及超大型超級電容器的市場(chǎng)售價(jià)也較為穩定，一般在10-20元/kJ的范圍，根本原因在于市場(chǎng)對大型及超大型超級電容器需求的不斷增長(cháng)，簡(jiǎn)單來(lái)講，就是供求關(guān)系所致，目前業(yè)內廠(chǎng)商大多著(zhù)重于對關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù)的開(kāi)發(fā)上。”

據介紹，目前奧威科技正在上海南匯建設100畝的超大型超級電容器生產(chǎn)基地，產(chǎn)能設計為350萬(wàn)只/年，產(chǎn)值超過(guò)6億元人民幣，未來(lái)企業(yè)重點(diǎn)的開(kāi)發(fā)計劃將集中在車(chē)用大功率超級電容器和高比能超級電容器產(chǎn)品的制造和市場(chǎng)推廣方面，其中，新型高比容材料技術(shù)(石墨烯及其復合材料最為看好)、極片成型技術(shù)、電源管理技術(shù)、測試技術(shù)及標準制定等將是開(kāi)發(fā)的重中之重。

此外，北京集星聯(lián)合電子科技有限公司也于去年全面擴建位于江蘇常州的超級電容生產(chǎn)基地，新的生產(chǎn)基地可達到年產(chǎn)300萬(wàn)支100F以上超級電容單體產(chǎn)品規模，并且其位于北京的模組生產(chǎn)基地也通過(guò)新一輪的投資建設，實(shí)現了年產(chǎn)3萬(wàn)套標準模組和200套客戶(hù)定制大型儲能系統的能力。

新能源汽車(chē)、風(fēng)電市場(chǎng)突顯新商機

無(wú)可置疑的是，在現階段內，國家政策導向依然是推動(dòng)超級電容器行業(yè)向前發(fā)展的重要動(dòng)力。在國家“十二五”能源與環(huán)保政策的帶動(dòng)下，新能源汽車(chē)(特別是大中型客車(chē))、風(fēng)電行業(yè)等將成為大容量超級電容器重要的應用市場(chǎng)，據有關(guān)資料統預測，2013中國超級電容器市場(chǎng)規模預計約為19.2億元人民幣，2016年則將增至33億元人民幣，年均增長(cháng)率在20%左右（見(jiàn)圖1）。

對于近期新能源汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展動(dòng)向，深圳市今朝時(shí)代新能源技術(shù)有限公司董事兼常務(wù)副總經(jīng)理楊國慶分析道，從市場(chǎng)新增容量來(lái)看，隨著(zhù)“十城千輛”新能源汽車(chē)推廣結束于今年3月，新能源客車(chē)的補貼在上半年將用完，預計2013年新能源客車(chē)的補貼額度還將繼續增加，新能源客車(chē)的銷(xiāo)量將超過(guò)此前補貼計劃的5000輛。另一方面，今年6月“國十條”提出加快淘汰“黃標車(chē)”，各地政府也紛紛推出細則在規定期限內淘汰“黃標車(chē)”，這將在未來(lái)三年內創(chuàng )造出63萬(wàn)輛大中客車(chē)的更新需求，而新能源客車(chē)則成為重要的乘用客車(chē)市場(chǎng)補缺及發(fā)展方向之一。

在內燃機車(chē)的電起動(dòng)系統中采用超級電容器輔助起動(dòng)裝置，具有非常高的功率密度，因此能較好地滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)在起動(dòng)、加速、爬坡時(shí)對功率的需求，若與動(dòng)力電池配合使用，還可以減少大電流充放電對電池的傷害，延長(cháng)電池的使用壽命，并具有非常高的能量回收率。

而在另一個(gè)熱點(diǎn)市場(chǎng)——風(fēng)電行業(yè)中，由于前段時(shí)間國內風(fēng)電發(fā)展迅猛，產(chǎn)能擴張過(guò)快導致安全事故頻繁發(fā)生，2011年國家收回了風(fēng)電項目的審批權。經(jīng)過(guò)近兩年的行業(yè)

洗牌，整個(gè)行業(yè)趨向成熟，今年5月，《國務(wù)院關(guān)于取消和下放一批行政審批項目等事項的決定》正式發(fā)布。“根據新的規定，企業(yè)投資風(fēng)電站項目核準由原來(lái)的國家發(fā)展改革委下放至地方政府投資主管部門(mén)，審批權下放將有利風(fēng)電行業(yè)進(jìn)入恢復性增長(cháng)階段。根據業(yè)內預測，2013年中國風(fēng)電新增裝機有望重回1500-1600萬(wàn)千瓦的水平，較去年低點(diǎn)反彈約20%。”楊國慶說(shuō)。

目前，超級電容器在風(fēng)力發(fā)電應用中主要涉及到以下幾個(gè)領(lǐng)域：風(fēng)電變槳系統的后備電源，實(shí)現快速充電和放電；FTU后備電源，提供給開(kāi)關(guān)設備的電動(dòng)分閘機構分閘電源；微電網(wǎng)超級電容儲能系統，用于調整微電網(wǎng)功率，以及提供微電網(wǎng)功率支撐。

除了這些應用領(lǐng)域之外，在城市軌道交通領(lǐng)域，超級電容器作為一些關(guān)鍵核心部件的能量?jì)Υ嫫饕约?a target="_blank">穩壓器，將為軌道交通裝備的低噪、低振動(dòng)、節能技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化作出貢獻；在智能電網(wǎng)的建設中，國家大力發(fā)展大規模間歇式新能源并網(wǎng)技術(shù)、支撐電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的電網(wǎng)技術(shù)、大規模儲能系統、智能配用電技術(shù)等規劃，都將進(jìn)一步促進(jìn)對超級電容器的開(kāi)發(fā)與利用。

掌握應用需求，開(kāi)發(fā)行業(yè)解決方案

隨著(zhù)市場(chǎng)的快速發(fā)展，超級電容器行業(yè)顯示出勃勃生機，一方面，市場(chǎng)的有效競爭將刺激并促進(jìn)超級電容器技術(shù)的飛躍式發(fā)展；另一方面，超級電容器的生產(chǎn)及應用規模不斷擴大，也有利于終端用戶(hù)在整體使用成本上的降低。在產(chǎn)品價(jià)格逐步透明化的市場(chǎng)上，不同廠(chǎng)商之間的競爭焦點(diǎn)越來(lái)越多地體現在售前產(chǎn)品技術(shù)方案的開(kāi)發(fā)，以及售后服務(wù)等方面。

不同的應用場(chǎng)合，對于超級電容器的具體需求各不相同。張熙貴介紹道，例如，在混合動(dòng)力汽車(chē)的應用中，一般要求電源系統的模塊具有超大功率密度(至少5-10kW/kg)、長(cháng)壽命(10萬(wàn)次循環(huán)充放)、一致性高(電源模塊單體間的容量、電壓和內阻等指標差異小于2%)等性能；而對于純電動(dòng)超級電容城市客車(chē)、碼頭牽引車(chē)和機場(chǎng)擺渡車(chē)等，則主要考慮的是安全性第一，即對超級電容器的設計，特別是模塊設計、電源管理和散熱管理提出了更加嚴格的要求；其次是要求實(shí)現最佳的成本控制。

為此，奧威科技開(kāi)發(fā)的純電動(dòng)城市公交客車(chē)二代產(chǎn)品采用遠程監控技術(shù)，能實(shí)時(shí)跟蹤各個(gè)電容單體的性能狀況，從而大幅提高了整車(chē)的安全系數。但在成本控制上，張熙貴認為，由于相對于鋰離子等電源產(chǎn)品，目前超級電容器的價(jià)格劣勢仍較為明顯(動(dòng)力鋰離子電池的市場(chǎng)價(jià)格一般在5-6元/Wh，而超級電容器則高達10-20元/Wh，但如果將循環(huán)使用壽命考慮進(jìn)去，超級電容器的綜合價(jià)格與動(dòng)力鋰電相比，優(yōu)勢還是十分突出的)，因此，還需要通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新，特別是對材料技術(shù)的開(kāi)發(fā)來(lái)降低制造成本，其中新型碳材料，包括石墨烯、納米介孔碳和金屬氧化物及其復合材料等將對超級電容器的成本降低起到至關(guān)重要的影響。

今朝時(shí)代同樣也是一家致力于提供超級電容儲能技術(shù)解決方案的生產(chǎn)企業(yè)，集大容量超級電容器關(guān)鍵材料、單體、模組和儲能系統研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售于一體。該公司推出的超級電容單體系列的電壓主要集中于2.7V-3.0V，容量在120F-4000F之間，已大批量應用于節能與新能源汽車(chē)、風(fēng)力發(fā)電、電力和軍工等領(lǐng)域，目前，今朝時(shí)代制造中心節能與新能源汽車(chē)儲能系統月產(chǎn)能約為4,500組，風(fēng)力發(fā)電儲能系統月產(chǎn)能約為10,000組，在生產(chǎn)制造方面也已通過(guò)IS09000質(zhì)量體系、ISO014001環(huán)境體系認證。

在行業(yè)技術(shù)方案的開(kāi)發(fā)上，今朝時(shí)代針對節能與新能源汽車(chē)應用，開(kāi)發(fā)出了電驅動(dòng)與制動(dòng)能量回饋系統；針對風(fēng)力發(fā)電應用，開(kāi)發(fā)出了變槳系統后備電源方案等；針對電力系統應用，開(kāi)發(fā)出了微電網(wǎng)/配電自動(dòng)化解決方案等。據楊國慶介紹，為了加大研發(fā)力度，切實(shí)滿(mǎn)足客戶(hù)的應用需求，今朝時(shí)代還建成了“深圳超級電容儲能技術(shù)工程實(shí)驗室”和南山區“新型儲能系統技術(shù)公共服務(wù)平臺”，并積極與國內外知名院校、機構等展開(kāi)產(chǎn)學(xué)研合作，其中包括與中國科技開(kāi)發(fā)院、LSMtron公司、深圳市五洲龍汽車(chē)有限公司、哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院、湖南大學(xué)材料與工程系等聯(lián)合共建實(shí)驗室和工程中心，以超級電容儲能技術(shù)研究為核心，共同推動(dòng)新型能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。“我們將努力把超級電容器在節能與新能源應用行業(yè)中的產(chǎn)品品質(zhì)和服務(wù)業(yè)務(wù)推上一個(gè)新臺階，除了目前編制的三個(gè)與大容量超級電容器相關(guān)的企業(yè)標準之外，今朝時(shí)代還將全力推進(jìn)各行業(yè)的標準認證，加強與客戶(hù)的溝通，逐步引導客戶(hù)對超級電容器產(chǎn)品應用及未來(lái)技術(shù)發(fā)展前景的認知，推動(dòng)超級電容器在國內各應用領(lǐng)域的快速發(fā)展。”