新能源政策引發(fā)國內(nèi)超級(jí)電容器開發(fā)熱潮

在市場(chǎng)供應(yīng)方面，出于對(duì)未來應(yīng)用前景的看好，近幾年來參與到這一市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的廠商日益增多，其中，上海奧威科技開發(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(nèi)本土廠商陸續(xù)冒升起來，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(jí)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(xù)取得突破之外，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模以達(dá)到較佳的規(guī)模效益，降低使用成本，以及深入了解不同行業(yè)的應(yīng)用需求，開發(fā)有針對(duì)性的技術(shù)解決方案，這些都是目前廠商們?cè)谑袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的著力點(diǎn)。

價(jià)格平穩(wěn)，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(yīng)用層面日漸成熟，整體超級(jí)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(diào)區(qū)間基本保持在每年10%以內(nèi)。尤其是小容量超級(jí)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(yīng)用在稅控機(jī)、太陽能草坪燈、風(fēng)光互補(bǔ)路燈、電子電動(dòng)玩具、數(shù)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(jié)能、環(huán)保政策的驅(qū)動(dòng)下，大容量(100F以上，甚至達(dá)到20萬F)和更高功率(如8-10KW/kg)的超級(jí)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(fèi)類電子產(chǎn)品方面，超級(jí)電容器的價(jià)格呈現(xiàn)價(jià)格逐步走穩(wěn)的態(tài)勢(shì)，”上海奧威科技開發(fā)有限公司超級(jí)電容器工程技術(shù)研究中心副主任張熙貴表示，“相對(duì)于大容量超級(jí)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(duì)汽車應(yīng)用的大型及超大型超級(jí)電容器的市場(chǎng)售價(jià)也較為穩(wěn)定，一般在10-20元/kJ的范圍，根本原因在于市場(chǎng)對(duì)大型及超大型超級(jí)電容器需求的不斷增長，簡單來講，就是供求關(guān)系所致，目前業(yè)內(nèi)廠商大多著重于對(duì)關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù)的開發(fā)上。”

據(jù)介紹，目前奧威科技正在上海南匯建設(shè)100畝的超大型超級(jí)電容器生產(chǎn)基地，產(chǎn)能設(shè)計(jì)為350萬只/年，產(chǎn)值超過6億元人民幣，未來企業(yè)重點(diǎn)的開發(fā)計(jì)劃將集中在車用大功率超級(jí)電容器和高比能超級(jí)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(fù)合材料最為看好)、極片成型技術(shù)、電源管理技術(shù)、測(cè)試技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)制定等將是開發(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(kuò)建位于江蘇常州的超級(jí)電容生產(chǎn)基地，新的生產(chǎn)基地可達(dá)到年產(chǎn)300萬支100F以上超級(jí)電容單體產(chǎn)品規(guī)模，并且其位于北京的模組生產(chǎn)基地也通過新一輪的投資建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了年產(chǎn)3萬套標(biāo)準(zhǔn)模組和200套客戶定制大型儲(chǔ)能系統(tǒng)的能力。

新能源汽車、風(fēng)電市場(chǎng)突顯新商機(jī)

無可置疑的是，在現(xiàn)階段內(nèi)，國家政策導(dǎo)向依然是推動(dòng)超級(jí)電容器行業(yè)向前發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。在國?ldquo;十二五”能源與環(huán)保政策的帶動(dòng)下，新能源汽車(特別是大中型客車)、風(fēng)電行業(yè)等將成為大容量超級(jí)電容器重要的應(yīng)用市場(chǎng)，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)預(yù)測(cè)，2013中國超級(jí)電容器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)約為19.2億元人民幣，2016年則將增至33億元人民幣，年均增長率在20%左右（見圖1）。

對(duì)于近期新能源汽車市場(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?xiàng)顕鴳c分析道，從市場(chǎng)新增容量來看，隨著“十城千輛”新能源汽車推廣結(jié)束于今年3月，新能源客車的補(bǔ)貼在上半年將用完，預(yù)計(jì)2013年新能源客車的補(bǔ)貼額度還將繼續(xù)增加，新能源客車的銷量將超過此前補(bǔ)貼計(jì)劃的5000輛。另一方面，今年6月“國十條”提出加快淘汰“黃標(biāo)車”，各地政府也紛紛推出細(xì)則在規(guī)定期限內(nèi)淘汰“黃標(biāo)車”，這將在未來三年內(nèi)創(chuàng)造出63萬輛大中客車的更新需求，而新能源客車則成為重要的乘用客車市場(chǎng)補(bǔ)缺及發(fā)展方向之一。

在內(nèi)燃機(jī)車的電起動(dòng)系統(tǒng)中采用超級(jí)電容器輔助起動(dòng)裝置，具有非常高的功率密度，因此能較好地滿足電動(dòng)汽車在起動(dòng)、加速、爬坡時(shí)對(duì)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(duì)電池的傷害，延長電池的使用壽命，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(nèi)風(fēng)電發(fā)展迅猛，產(chǎn)能擴(kuò)張過快導(dǎo)致安全事故頻繁發(fā)生，2011年國家收回了風(fēng)電項(xiàng)目的審批權(quán)。經(jīng)過近兩年的行業(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(xiàng)目等事項(xiàng)的決定》正式發(fā)布。“根據(jù)新的規(guī)定，企業(yè)投資風(fēng)電站項(xiàng)目核準(zhǔn)由原來的國家發(fā)展改革委下放至地方政府投資主管部門，審批權(quán)下放將有利風(fēng)電行業(yè)進(jìn)入恢復(fù)性增長階段。根據(jù)業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè)，2013年中國風(fēng)電新增裝機(jī)有望重回1500-1600萬千瓦的水平，較去年低點(diǎn)反彈約20%。”楊國慶說。

目前，超級(jí)電容器在風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用中主要涉及到以下幾個(gè)領(lǐng)域：風(fēng)電變槳系統(tǒng)的后備電源，實(shí)現(xiàn)快速充電和放電；FTU后備電源，提供給開關(guān)設(shè)備的電動(dòng)分閘機(jī)構(gòu)分閘電源；微電網(wǎng)超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)，用于調(diào)整微電網(wǎng)功率，以及提供微電網(wǎng)功率支撐。

除了這些應(yīng)用領(lǐng)域之外，在城市軌道交通領(lǐng)域，超級(jí)電容器作為一些關(guān)鍵核心部件的能量儲(chǔ)存器以及穩(wěn)壓器，將為軌道交通裝備的低噪、低振動(dòng)、節(jié)能技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化作出貢獻(xiàn)；在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，國家大力發(fā)展大規(guī)模間歇式新能源并網(wǎng)技術(shù)、支撐電動(dòng)汽車發(fā)展的電網(wǎng)技術(shù)、大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)、智能配用電技術(shù)等規(guī)劃，都將進(jìn)一步促進(jìn)對(duì)超級(jí)電容器的開發(fā)與利用。

掌握應(yīng)用需求，開發(fā)行業(yè)解決方案

隨著市場(chǎng)的快速發(fā)展，超級(jí)電容器行業(yè)顯示出勃勃生機(jī)，一方面，市場(chǎng)的有效競(jìng)爭(zhēng)將刺激并促進(jìn)超級(jí)電容器技術(shù)的飛躍式發(fā)展；另一方面，超級(jí)電容器的生產(chǎn)及應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大，也有利于終端用戶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，不同廠商之間的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)越來越多地體現(xiàn)在售前產(chǎn)品技術(shù)方案的開發(fā)，以及售后服務(wù)等方面。

不同的應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)于超級(jí)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)力汽車的應(yīng)用中，一般要求電源系統(tǒng)的模塊具有超大功率密度(至少5-10kW/kg)、長壽命(10萬次循環(huán)充放)、一致性高(電源模塊單體間的容量、電壓和內(nèi)阻等指標(biāo)差異小于2%)等性能；而對(duì)于純電動(dòng)超級(jí)電容城市客車、碼頭牽引車和機(jī)場(chǎng)擺渡車等，則主要考慮的是安全性第一，即對(duì)超級(jí)電容器的設(shè)計(jì)，特別是模塊設(shè)計(jì)、電源管理和散熱管理提出了更加嚴(yán)格的要求；其次是要求實(shí)現(xiàn)最佳的成本控制。

為此，奧威科技開發(fā)的純電動(dòng)城市公交客車二代產(chǎn)品采用遠(yuǎn)程監(jiān)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的安全系數(shù)。但在成本控制上，張熙貴認(rèn)為，由于相對(duì)于鋰離子等電源產(chǎn)品，目前超級(jí)電容器的價(jià)格劣勢(shì)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(jí)電容器則高達(dá)10-20元/Wh，但如果將循環(huán)使用壽命考慮進(jìn)去，超級(jí)電容器的綜合價(jià)格與動(dòng)力鋰電相比，優(yōu)勢(shì)還是十分突出的)，因此，還需要通過技術(shù)創(chuàng)新，特別是對(duì)材料技術(shù)的開發(fā)來降低制造成本，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(fù)合材料等將對(duì)超級(jí)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(jí)電容儲(chǔ)能技術(shù)解決方案的生產(chǎn)企業(yè)，集大容量超級(jí)電容器關(guān)鍵材料、單體、模組和儲(chǔ)能系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)和銷售于一體。該公司推出的超級(jí)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(yīng)用于節(jié)能與新能源汽車、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(jié)能與新能源汽車儲(chǔ)能系統(tǒng)月產(chǎn)能約為4,500組，風(fēng)力發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)月產(chǎn)能約為10,000組，在生產(chǎn)制造方面也已通過IS09000質(zhì)量體系、ISO014001環(huán)境體系認(rèn)證。

在行業(yè)技術(shù)方案的開發(fā)上，今朝時(shí)代針對(duì)節(jié)能與新能源汽車應(yīng)用，開發(fā)出了電驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)能量回饋系統(tǒng)；針對(duì)風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用，開發(fā)出了變槳系統(tǒng)后備電源方案等；針對(duì)電力系統(tǒng)應(yīng)用，開發(fā)出了微電網(wǎng)/配電自動(dòng)化解決方案等。據(jù)楊國慶介紹，為了加大研發(fā)力度，切實(shí)滿足客戶的應(yīng)用需求，今朝時(shí)代還建成了“深圳超級(jí)電容儲(chǔ)能技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室”和南山區(qū)“新型儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)公共服務(wù)平臺(tái)”，并積極與國內(nèi)外知名院校、機(jī)構(gòu)等展開產(chǎn)學(xué)研合作，其中包括與中國科技開發(fā)院、LSMtron公司、深圳市五洲龍汽車有限公司、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(yàn)室和工程中心，以超級(jí)電容儲(chǔ)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(jí)電容器在節(jié)能與新能源應(yīng)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(tái)階，除了目前編制的三個(gè)與大容量超級(jí)電容器相關(guān)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之外，今朝時(shí)代還將全力推進(jìn)各行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，加強(qiáng)與客戶的溝通，逐步引導(dǎo)客戶對(duì)超級(jí)電容器產(chǎn)品應(yīng)用及未來技術(shù)發(fā)展前景的認(rèn)知，推動(dòng)超級(jí)電容器在國內(nèi)各應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展。”