超级电容器是一种通过极化电解质来储能的电化学元器件。超级电容器的储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。伴随着消费类电子技术的日新月异,对于电源的要求也越来越高,超级电容器由于具有大功率密度、长寿命、安全可靠性高和对温度差异不太敏感等特殊优势,且可为锂离子电源、燃料电池等主电源提供功率补偿,以提高电源品质和延长电源使用寿命,因而迅速得到了市场人士的普遍认可,市场占有率的份额逐年扩大,行业增长迅速。
超级电容器从诞生到现在,已经历了三十多年的发展历程。超级电容器在我国的早期发展并未得到重视,一无核心技术,二无商业推广,三无产业应用。随着社会经济的发展,人们对于绿色能源和生态环境越来越关注,超级电容器作为一种新型的储能器件,因为其无可替代的优越性,越来越受到人们的重视,在一些需要高功率、高效率解决方案的设计中,超级电容器逐渐取代传统的电池。目前,微型超级电容器在小型机械设备上得到广泛应用,例如电脑内存系统、照相机、音频设备和间歇性用电的辅助设施。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,并且在该两大领域的未来市场上,超级电容器有着巨大的发展潜力。
交通运输领域成行业最大消费点
超级电容器突出的特点使其可在许多领域包括新能源车中广泛使用。在政策及市场的多重作用下,近几年我国新能源汽车行业得到快速发展,市场规模迅速扩大,对超级电容器的需求规模也在不断增长。现阶段,交通运输用超级电容器是支撑整个行业高速发展的最重要动力,目前已经占到整个超级电容器一半以上的市场份额。
石墨烯基超级电容器成行业研究重点
石墨烯具有极高的比表面积,石墨烯片层的两边均可以富集电荷形成双电层,此外石墨烯皱褶及叠加效果,可以形成纳米孔道和纳米空穴,利于电解液的扩散,所以石墨烯基超级电容器具有良好的功率特性。自石墨烯成功制备以来,行业内相关企业或机构便积极探索这种碳质新材料在超级电容器中的应用。近些年,随着针对石墨烯这种"万能材料"研究的不断深入和国家对新能源领域的大力支持和投入,一些高校和科研院所,包括清华大学、北京大学、复旦大学、天津大学,中科院物理研究所、金属研究所、宁波材料所以及兰州化物所等,都在积极开展石墨烯基微型超级电容器的研究工作。其中,清华大学科研人员成功制备了具有高倍率特性的三维石墨烯微型超级电容器,中科院兰州化物所科研人员在国际上首次发现石墨烯量子点具有极好的电容特性,以其为电极材料制备的微型电容器具有极好的倍率特性和频率响应特性。
新标准的通审助力行业的规范快速发展
2016年5月3日,江苏国泰子公司国泰超威起草的《超级电容器用有机电解液规范》通过国家行业标准审定会。此标准是我国超级电容器材料方面的第一个行业标准。作为行业指导性标准,《超级电容器用有机电解液规范》有助于超级电容器电解液的规范化,推动中国超级电容器产业的技术进步,从而推动整个超级电容器行业的发展。
新思界
行业分析师表示,2012-2016年,中国超级电容器市场规模逐年提升,从2012年的19.4亿元增长到2016年的107.1亿元,到2020年,中国超级电容器市场规模有望达350亿元。并且,随着国家政策支持力度的加大以及技术的不断升级,国产超级电容器将跻身世界前列。此外,目前石墨烯基材料已在超级电容器应用中展现出巨大的应用潜力,未来随着超级电容器的逐步推广,石墨烯也将面临巨大的市场空间。