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2020年中国超级电容器行业市场规模、竞争格局及行业发展建议[图]

    1、超级电容器分类及性能参数

    超级电容器是指介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置,其容量可达几百至上千法。与传统电容器相比,它具有较大的容量、比能量或能力密度,较宽的工作温度范围和极长的使用寿命;而与蓄电池相比,它又具有较高的比功率,且对环境无污染。

超级电容器分类

分类
内容
按电极材料的不同
炭-炭超级电容器,金属氧化物超级电容器和聚合物超级电容器。另外,目前也出现了混合不对称超级电容器,由金属氧化物和聚合物电极组成,如Li4Ti5O12电极和聚甲基噻吩电极等组成的混合不对称超级电容器。
按电解液的不同
固态电解质超级电容器和液态电解质超级电容器。固态又可分为水系和非水系,而液态则分为有机和无机。
按储能机理的不同
双电层电容,它是基于电极和电解液表面的双电层来存储能量;法拉第电容,又称赝电容,主要由电极上的活性物质发生氧化还原反应或金属离子在电极表面发生欠电位沉积来存储能量。
据制造工艺和外形结构的不同
超级电容器可划分为钮扣型、卷绕型和大型三种类型,三者在容量上大致归类为5F以下、5F-200F、200F以上,它们由于其特点的不同,运用领域也有所差异。钮扣型产品具备小电流、长时间放电的特点,可用在小功率电子产品及电动玩具产品中。而卷绕型和大型产品则多在需要大电流短时放电,有记忆存储功能的电子产品中做后备电源,适用于带CPU的智能家电、工控和通信领域中的存储备份部件。另外大型超级电容器通过串并联构成电源系统可用在汽车等高能供应装置上。
资料来源:智研咨询整理

    超级电容器由于其储能机理和自身的特性,可以弥补传统电容器与电池之间的空白,兼有电池高比能量和传统电容器高比功率的优点。超级电容器的主要优点包括超过100万次的超长充放电循环寿命、宽广的工作温度范围(-40~ 70℃)、充电速度快、功率密度高、较低的维护要求等。另外,超级电容器的生产、使用、储存以及拆解过程中均不使用有害化学品或者有毒金属,因此是绿色环保的储能装置。

    各储能元器件的性能参数比较

参数
单位
铝电解电容器
双电层电容器 (内存备份)
双电层电容器 (内存备份)
锂离子电池
工作温度
-40~125
-40~70
-20~70
-20~60
充电循环
千次
无限制
100~1 000
100~1000
0.5~10
电容量
F
≤2.7
0.1~470
100~12000
——
比能量
mWh/g
0.01~0.3
1.5~3.9
4~9
100~265
比功率
W/g
>100
2~10
3~10
0.3~1.5
效率
%
99
95
95
90
工作寿命
>20
5~10
5~10
3~5
资料来源:智研咨询整理

    2、超级电容器市场规模分析

    智研咨询发布的《2021-2027年中国超级电容器行业市场运行态势及发展前景研究报告》显示,2020年我国超级电容器市场规模为143.8亿元,同比增长8.61%。

    2016-2020年中国超级电容器市场规模

资料来源:智研咨询整理

    目前超级电容器在新能源客车、轨道交通、智能仪表、电网设备、UPS、港口重型机械、国防军工等领域存在广泛应用,2020年超级电容器应用于新能源领域的市场规模为59.4亿元,占比41.31%;应用于交通运输领域的市场规模为45.1亿元,占比31.36%;应用于工业领域的市场规模为29.3亿元,占比20.38%。

    2016-2020年中国超级电容器细分市场规模

资料来源:智研咨询整理

    超级电容器根据制造工艺和外形结构可划分为钮扣型、卷绕型和大型三种类型,三者在容量上大致归类为5F以下、5~200F、200F以上。2020年我国钮扣型超级电容器行业市场规模为32.47亿元,同比增长9.58%;卷绕型超级电容器行业市场规模为69.37亿元,同比增长8.15%;大型超级电容器行业市场规模为41.96亿元,同比增长8.62%。

    2016-2020年中国超级电容器概况

资料来源:智研咨询整理

    3、超级电容器竞争格局及发展问题、建议

    国内的超级电容器发展起步较晚,目前国内主要生产超级电容器的厂家有北京合众汇能、上海奥威、锦州凯美能源等,其技术水平与国外厂商的差距正在逐渐缩小。

中国主要超级电容器厂商分析

企业名称
简介
北京合众汇能科技有限公司
合众汇能是一家从事先进能源技术、产品研发、生产和销售为一体的高科技企业。总部坐落于北京,并分别成立深圳、天津分公司以及杭州分部,于2017年正式筹建超过10亿元产能的超级电容研发生产基地,于2021年正式投产,为大规模的生产提供基地保障。合众汇能成立十多年来,HCCCap系列超级电容在国网、南网持续、稳定、可靠运行超过十年,开创性的将超级电容成功的应用于航天卫星领域,研制的星箭分离电源系统在航天卫星领域进入批量发射应用阶段,推动了卫星的民用化进程。
上海奥威科技开发有限公司
奥威是一个产、学、研一体化企业,也是国家 “863计划”电动汽车重大专项车用超级电容器课题、及多个国家科技支撑计划的承担单位,2018年3月科技部批准成立依托奥威的“国家车用超级电容器系统工程技术研究中心”。
奥威产品已覆盖了世界上许多商业化超级电容器产品的技术路线,成功开发出能量密度高达90Wh/kg的UCK系列产品,并先后荣获"全国职工优秀技术创新成果一等奖"、"上海市科学技术一等奖"等荣誉称号。
奥威UCK系列有机混合型超级电容器、UCR系列有机对称型超级电容器等产品均实现了量产,并被广泛应用于超级电容电动城市客车、纯电动重型牵引车、矿用电机车、电动游览车、混合动力汽车、节能电梯、混合动力工程机械、港口机械等诸多领域,实现了工程应用。
锦州凯美能源有限公司
公司是国内超级电容器的专业生产企业,主要从事超级电容器的开发、生产与销售,公司是辽宁省高新技术企业。
公司引进了全自动卷绕机、全自动套管机、激光点焊机等专业自动化生产设备及全自动电容分选机、ARBIN超级电容测试仪等专业的测试设备。超级电容器产品已形成十大系列、十七种类型、四百余种规格型号。并可根据客户具体要求订制特殊型号的超级电容器。现已销往全国各地,并出口至欧美、日韩等多个国家。
资料来源:智研咨询整理

    超级电容器若想取得更加广阔的应用空间,需要解决其面临的能量密度低和单体电压不一致等问题。比如,利用各种技术探索开发新型超级电容器材料,优化单体制作工艺或者开发新型非对称混合电容器等来提高超级电容器的能量密度;继续提升超级电容单体及成组模块性能以及降低生产成本;制订切实可行的行业标准、国家标准等为超级电容产业的健康发展提供保障等。随着人类环保意识的提高和传统燃料价格的上涨,超级电容器的应用将会越来越多,并有望成为未来的理想储能元件。

    中国超级电容器应用中存在的问题

资料来源:智研咨询整理

    中国超级电容器发展建议

资料来源:智研咨询整理

本文采编:CY259

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标签: 超级电容器
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