超级电容器行业市场前景展望分析

第一节2012-2017年中国超级电容器行业预测分析

一、超级电容器市场应用前景

超级电容器又叫双电层电容器是一种新型储能装置，其容量可高达法拉级甚至上万法拉，比蓄电池具有更高的功率密度，具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。在新能源领域并不是一个陌生的名词，但由于超级电容成本高，技术难度大。过去三十年，超级电容器的实际应用一直被电池所取代。

随着集成多种应用功能的电子/电器产品对电池电量的要求越来越高，作为一种新型储能元件，在性能和应用上具有明显优势，超级电容器市场前景趋于明朗，规模应用初现。

一、超级电容器具有突出优势

第一，超级电容器是靠极化电解液来储存电能的新型电化学装置，它具有电阻小、储能巨大，充电快速的特点。①高功率密度。超级电容器的内阻很小，并且在电极/溶液界面和电极材料本体内均能够实现电荷的快速贮存和释放，因而它的输出功率密度高达数kw/kg，是一般蓄电池的数十倍；②充电时间短。超级电容器最短可在几十秒内充电完毕，最长充电不过十几分钟，远快于蓄电池的充电时间。③储能大。据EEStor公司负责人称，该超级电容器每公斤所存储的能量可达0.28千瓦时，相比之下，每公斤锂电池是0.12千瓦时，铅酸电池只有0.032千瓦时

第二、超级电容器高可靠性、寿命长。①超级电容器工作过程中没有运动部件，维护工作少，而且超级电容器可焊接，不存在像电池接触不牢固等问题，因此超级电容器的可靠性非常高，这就让超级电容器有了在从电动车、起搏器到现代化武器等多种领域应用的可能。②寿命长。超级电容器充电后，虽然也有微小的漏电流存在，但这种发生在电容器内部的离子或质子迁移运动是在电场的作用下产生的，并没有出现化学或电化学反应，没有产生新的物质，且所用的电极材料在相应的电解液中也是稳定的，因而其循环寿命可达数万次以上，远比蓄电池的充放电循环寿命长。

图表 122  超级电容器与静电电容器、电池的性能参数比较

第三，超级电容器是一种绿色能源，符合当今世界节能环保的主流，为其发展提供了市场需求和政策支持的保障。超级电容器的应用改进了对间歇性能源（如风能、太阳能等）的利用性能，增进了电网的效率和稳定性，满足人们能源安全需求，减少对石油的依赖。同时，在使用成本上更低，据专业人士计算：超级电容器电动车走500英里，电费只有9美元。而烧汽油的内燃机车走相同里程则要花费60美元。

因此，超级电容器用途非常广泛，既可以应用于消费类电子产品领域，又可以应用于太阳能能源发电系统、智能电网系统、新能源汽车、工业节能系统、脉冲电源系统等领域。在世界著名科技期刊—美国《探索》杂志上，将其誉为2006年世界七大技术发现之一，认为超级电容器是能量储存领域的一项革命性发展，并将在某些领域内取代传统蓄电池。

二、超级电容器市场规模迅速增长，规模应用初现

目前，超级电容器正快速被各个领域的电子/电器产品所应用。其中，微型超级电容器在小型机械设备上已得到广泛应用，例如数码相机、掌上电脑、智能表（智能电表、智能水表、智能煤气表、智能热量表）、远程抄表系统、仪器仪表、电子门锁、程控交换机、无绳电话和电动玩具等；而大尺寸的柱状超级电容器则多被用于汽车领域和自然能源采集上，如太阳能产品、电动汽车、电力系统、风力发电、海上风机税控机和真空开关等领域具有广泛的应用空间。

（一）相关领域的发展为超级电容器提供了广阔的舞台

超级电容器以环保、节能、成本低的优势性能成为了消费电子、公共交通现代化、智能电网、能源发电系统的最佳方案，同时也是航空航天、军事、环保方面的生力军。

1、超级电容器与消费电子领域

随着集成多种应用功能的便携式消费电子产品（微电网）对电池电量的要求越来越高，作为一种新型储能元件，经过多年发展、技术日益成熟的超级电容器成为各产品的首选。目前一些微型超级电容器在一些如数码相机、掌上电脑、电动玩具和无线电话等消费电子商得到了广泛的应用。

在照明应用上：由于手电筒电池寿命短，使用一段时间后电筒光线会越来越暗，这个将使需要紧急情况下使用照明设施将带来重大不变，即使是现代的LED手电筒，也需要数小时充满电，而且电池的循环寿命很短。使用超级电容器做为储能元件的手电筒，充电只需几十秒，循环寿命可达50万次。这种手电筒特定用户使用较多，如警察和军队。

在电动玩具中，现代便携电动工具是使用电池作为电源的，需要瞬间高功率及长寿命，并且要求快速充电。使用超级电容器与电池并联能提供3—5S切割时间，切割次数为100次，使电池寿命会由于减少峰值电流加倍。所以，将超级电容器与电池组合可以解决电源缺口问题，即超级电容器也可以作为电源对电子玩具供电，能使产品满足应用的需求性能，同时也可以降低使用成本、减轻质量。

在数码相框方面，数码相框是时尚的电子消费品，是用于展示数码摄影后产生的照片，而全世界打印的数码相片不到35%。因此，数码相框已成为现代家庭必备的装饰品，为数码相框带来了市场需求。数码相框由三大部件组成：LCD液晶屏、PCB电路板和外框。其中PCB电路板是数码相框的核心，需要为数码相框提供内部存储空间以及外接存储卡功能。超级电容寿命长、电阻小、储能巨大，充电快速等性能成为数码相框首选材料。

另外，Strategy Analytics手机元器件技术服务发布最新研究报告：两种新手机技术“无线充电”和“超级电容器”的兴起，将有可能在改进手机充电体验上提供非常大的市场规模潜力。结合使用超级电容器和无线充电技术，便能形成优质解决方案，以解决很多手机用户都在经历的越来越严重的电池能源缺口问题。另外，Stephen Entwistle提到：“超级电容器已经出现多年，只是现在才被引进到手机中，主要用于照相机闪光应用中，其短时间内提供高功率的能力非常理想。这项技术日臻成熟，正好成为无线充电器的补充技术。

2、超级电容器与汽车、交通领域

节能、环保话题逐步深入大家生活的每个角落中，新能源汽车正快速走向经济舞台。目前，新能源汽车主要分为：①“纯电驱动”技术为特征的插电式混合动力汽车；②以传统混合动力系统拓扑结构为特征的汽车，该系统中的能量存储缓冲单元聚焦速度更快，直接向以超级电容为能量存储缓冲单元方式聚焦。

在汽车工业中，超级电容器在智能启停控制系统的应用原理及优势主要是：①减速或短停车时，将制动过程中产生的热能转换成电能储存在电容器里;②前进或加收时，电容器则将电能瞬间输出给智能启停控制系统中的电机，带动发动机工作。这样，在整个启停过程，汽车没有油耗，既经济又环保。因此具备快速充放电的超级电容器成为最佳选择，也是智能启停控制系统最重要的组成部分，为超级电容器在汽车工业上的应用提供了广阔的舞台。

据业内估计：“十城千辆”工程的继续推进和环保主题的深入，到2012年，我国新能源客车年销量有望达到15000辆，而这其中将约有3600辆采用超级电容器作为唯一动力（纯超级电容公交车）或者辅助动力（混合动力车）的超级电容公交车。目前，以郑州宇通、南车时代电动、厦门金旅、深圳五洲龙等为代表的整车企业生产的市场化主流产品中的能量存储缓冲单元均已采用或倾向采用超级电容器。

3、超级电容器与新能源领域

在新能源发电领域，超级电容器依托于自身电阻下、储能大、充电快、寿命长和可靠性强等优势。目前，在太阳能产品、电力系统、风力发电、海上风机税控机等领域得到广泛应用。

自然能源如太阳能、风能，往往具有不均匀性，电能输出容易发生变化。因此需要一种缓冲器来储存能量，即在电能输出大时将过剩的能量存储在储能装置中；同时，在电能输出不足时，可以在短时间内通过储能装置提供所需的峰值能量，起到一定的过度作用。

在自然能源采集领域里，一些发电流程还离不开液压系统或电池，因为发电机的扇叶每次停下时，内部的涡轮机就会将扇叶调整到指定位置，在这个运作过程中所需的电能就是通过液压系统或电池来提供的。但对于电池来说，间歇性工作强度大，再加上常年的负荷，会导致自身使用寿命大打折扣，而大功率超级电容器利用其充放电快，循环寿命长的特点，代替了电池为发电机提供电源，而且较电池需要频繁维护和更换的费用而言，超级电容器的费用会显得更低廉，同时还可以降低工程师的维修、更换电池等工作强度。因此，在未来时间里，超级电容器凭借其独有的优势将被广泛被应用到新能源发电等领域中。

4、超级电容器与智能分布式电网系统

随着社会对能源和电力供应的质量以及安全可靠性的要求越来越高，传统的大电网供电方式由于其本身的缺陷已经不能满足这种要求。能够集成分布式发电的新型电网——微电网应运而生，它能够节省投资、降低能耗、提高系统安全性和灵活性，是未来的发展方向。电容作为微电网中必不可少的储能系统，发挥着十分重要的作用。

在微电网中，由于负荷或者微电源导致的电能质量问题往往具有持续时间短、出现频繁的特点。相比较而言，作为短期储能装置，超级电容器在微电网中的应用更为理想。使用超级电容器储能系统可以有效地解决这个问题，它不仅避免了为满足峰值负荷而安装的发电机组，同时充分利用了负荷低谷时机组的发电，避免了浪费。如电梯、提升机、地铁电站等恶性负荷的微电网中，配置超级电容器储能单元可以减少电力驱动系统对微电网的负面冲击影响。

（二）政府重视及政策支持，加速产业发展

1、政府对超级电容器研发项目重视

① 中国第一大超级电容器展、超级电容器产业年度盛会——国际超级电容器产业展览会在中国上海持续召开。其中，展会是由中国电子学会、广东省电源行业协会、振威展览集团联手打造。中国电子学会是隶属于中华人民共和国工业和信息化部的中国第二大学术机构；广东省电源行业协会是引导广东行业发展的权威组织；振威展览集团是中国的顶级组展商之一。权威的主办单位，为举办高规格、高科技、高成效的展会打下了良好基础。

② 为加快超级电容器技术创新速度，加快其产业化进程，“十二五”期间，科技部设立课题支持超级电容技术创新与产业化。以科技部挂帅，组织各方力量经验交流，协同创新，为超级电容器的发展奠定了基础。

2、涉及超级电容器的相关行业获政策支持

①5月16日，国务院决定将安排财政补贴265亿人民币用于节能家电，启动推广符合节能标准的空调、平板电视、电冰箱、洗衣机和热水器，推广期限暂定一年。

② 2012年国家拟安排60亿人民币支持推广1.6升及以下排量的节能汽车，汽车行业消费补贴仍将以节能和新能源汽车为主导。新政策选择上海、深圳等5个城市作为启动私人购买新能源汽车补贴试点，插电式混合动力乘用车每辆最高补贴5万元；纯电动乘用车每辆最高补贴6万元，这将成为超级电容器进一步发展的契机。

③ 智能电网相关政策支持：2012年初，国家电网表示今年智能电网的投资额将超过3,000亿人民币，并将在“十二五”期间建立多个示范工程、示范城市和示范园区。

二、超级电容器未来发展方向

在未来几年内，超级电容的能量储存能力将出现质的飞跃。目前的超级电容产品放电速度是传统电池的10倍，而能量储存能力在体积相同的条件下则只有后者的5%。超级电容在某些经常进行充放电操作的场合用途甚大，比如在制动能回收式刹车系统中，这种电容就很好用。当然目前这种产品还无法大规模取代电池。

第二节2012-2017年中超级电容器行业发展展望

一、电容器的发展趋势

1、进一步提高电力电容器的技术水平

电力电容器是无功补偿装置的核心，近几年制造技术有了很大提高，但与国外先进技术水平还有很大差距，主要是原材料(特别是薄膜介质材料)、工艺装备和管理体制等方面造成的。要缩小这个差距，如将近2年目标定为主导产品单台容量500kvar、比特性0.15—0.2kg/kvar，就需要我们完善先进的工艺装备，同时要在体制改革上有所突破。国外企业产品品种虽多，但分别交由大企业集团的专业工厂制造，专业化使产品质量提高，也促使技术更新加快。因此，企业机制的改革是技术进步的基础。

2、产品向高可靠性、无油化和环境适应性方向发展。合理选择内熔丝、外熔丝和无熔丝结构很重要。从无油化考虑，自愈式高电压电容器、充气集合式电容器都是可供选择的方案。这一切均要以安全可靠为基础。

3、大力发展新型滤波、静补和串补装置。由于电力电子器件的应用，电网中谐波污染愈加严重，发展经济、适用、高效的无源和有源滤波器是十分必要的。目前，国产静补装置主要应用于冶金企业，在电力系统必须大力发展先进的静补装置，以替代运行费用高的老式调相机组，增加系统的运行稳定性。串补装置包括固定串补和可控串补，目前主要依赖进口，尽快实现串补装置国产化是提高输电容量和保证系统稳定性的重要措施。

4、直流输电用电力电容器全品种国产化。我国已成功运行5条超高压直流线路，电力电容器是其中的一项重要设备。在直流换流站，应用到9种不同类型的电力电容器，其中的并联电容器已实现国产化，交直流滤波电容器还属于小批试运行阶段，主要靠进口。所以，实现直流输电电容器全品种国产化，特别是交直流滤波电容器国产化，努力达到或接近国外先进水平是当务之急。

5、自2005年国家提出特高压电网的构想之后，百万伏级交流和±800kV级直流系统特高压电网无疑成为今后几年内国内电网建设最引人注目的概念。国家电网公司2006-2010年主要目标之首就是以特高压电网为核心的国家电网规划建设取得突破性进展，特高压示范工程已开工建设。国家电网公司要在近两年内建成两条1000kV特高压交流输变电工程，一是陕北、晋东南、南阳、荆门、武汉的中线工程，二是淮南、皖南、浙北、上海的东线工程。同时±800kV直流输电工程的四川—上海也已经开工建设。南方电网公司与国家电网公司形成呼应之势，南方电网将采用±800kV直流和1000kV交流输电技术在南方五省建设长距离电网。建设长距离的超高压电网，需要电量的变电设备，普通电力电容器不能满足需求，因而需要大量的高压电力电容器产品。

6、加速科技研发，促进无功补偿装置技术的应用。加强各种交流无功补偿装置，交、直流输电用滤波成套装置，冶金等行业用SVC等成套设备的技术交流，抓紧无功补偿装置有关标准的制定和修订，提高无功补偿装置制造的技术水平。积极开展无功补偿技术的学术交流和讲座，进一步推进低压无功补偿装置的制造和应用水平。

7、除了高压交流滤波和并联电容器、高压直流滤波电容器之外，阀用电容器、交流PLC电容器、直流PLC电容器、中性线电容器、直流断路器用电容器也将有市场需求。

二、超级电容器市场发展前景广阔

超级电容器市场前景非常广阔，市场需求量非常大，并且以很高的速度增长，而超级电容器市场规模也在高速扩展。

三、技术进步将推动超级电容器进入新时代

超级电容器的原理并非新技术，常见的超级电容器大多是双电层结构，同电解电容器相比，这种超级电容器能量密度和功率密度都非常高。同传统的电容器和二次电池相比，超级电容器储存电荷的能力比普通电容器高，并具有充放电速度快、效率高、对环境无污染、循环寿命长、使用温度范围宽、安全性高等特点。在最近几年中，超级电容器已经开始进入很多应用领域，如消费电子、工业和交通运输业等领域。

第三节2012-2017年中国超级电容器行业市场盈利预测分析

图表 123  2012-2017年我国超级电容器行业市场盈利预测

 

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