超級電容器在儲能產(chǎn)業(yè)中的地位和展望

發(fā)布時間: 2016-05-17   來源:高科技與產(chǎn)業(yè)化雜志

  集盛星泰(北京)科技有限公司成立于2002年,經(jīng)過十余年的快速成長,已經(jīng)發(fā)展成為一家極具國際品質的超級電容器件生產(chǎn)商和超級電容系統(tǒng)及應用方案提供商。
 
  集盛星泰科技有限公司(以下簡稱集星科技)現(xiàn)有北京和常州兩個生產(chǎn)基地,和中車集團合資成立寧波南車新能源科技有限公司,其年產(chǎn)量保持50%以上的速率高速增長,累計獲得62項國家專利??蛻舯椴紒喼?、歐洲、北美等23個國家和地區(qū),服務于國內180家客戶企業(yè),成為中國本土超級電容市場的典型代表,并推動了新能源在中國市場應用規(guī)模的迅速擴大。集星科技的超級電容產(chǎn)品已在新能源汽車、軌道交通、風能和太陽能、智能電網(wǎng)、智能微網(wǎng)、工程機械、工業(yè)節(jié)能等12 個行業(yè)領域得到了廣泛應用。
 
  目前超級電容器市場正在飛速發(fā)展。2014年全球超級電容器市場規(guī)模達到十余億美元,年均增長速度超過30%。此環(huán)境下,集星科技將夯實技術優(yōu)勢、突破技術壁壘、推動行業(yè)快速發(fā)展。2016年1月發(fā)布了面向全球市場的全新公司品牌形象,以“智造卓越”的全新品牌定位傳達其“始終著眼未來、掌握核心技術、堅守品質第一”的發(fā)展決心。集星科技今年發(fā)布了3V超電單體系列超級電容產(chǎn)品,是國際上第一家實現(xiàn)這項技術的企業(yè)。集星科技是超級電容行業(yè)第一家獲得國家技術發(fā)明大獎的企業(yè),投入了大量的人力和財力加快技術和產(chǎn)品的研發(fā),并與清華大學尤政院士等國內外一流的技術團隊和上下游企業(yè)形成了持續(xù)穩(wěn)定的合作。
 
  超級電容器在新能源客車上的應用
 
  超級電容器是一種介于電容器和電池之間的新型儲能元件,其顯著特點是儲能密度大、放電比功率高、快速充放電能力強、循環(huán)壽命長,其能量遠高于普通靜電電容器,與二次電池相比具有更優(yōu)異的大電流放電特性。此外它還具有免維護、高可靠性等優(yōu)點,是一種兼?zhèn)潆娙莺碗姵靥匦缘男滦碗娮釉?,是一種真正意義上的“綠色能源”,是儲能器件的重要發(fā)展方向,在信息、電子、儀表、能源、交通和軍工等領域具有廣闊的應用前景。
 
  在中國,超級電容器最為廣泛的應用是城市混合動力客車制動能量回收系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計,目前中國混合動力客車的超級電容器裝機保有量已超過2萬輛,宇通、金龍、金旅、海格、南車等十多家國內知名車企都在新能源客車上采用了超級電容器方案。超級電容器對新能源汽車有顯著的節(jié)能減排,省油環(huán)保作用。集星科技的超級電容器目前在混合動力客車上裝機量已超過4000輛,占據(jù)超過20%的國內市場份額。
 
  在全球密切關注節(jié)能環(huán)保的背景下,中國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)正蓬勃發(fā)展。截至2014年底,我國投入運行的新能源汽車已經(jīng)超過8萬輛,其中2014年銷售5.2 萬輛,比2013年增長3倍多。這些新能源汽車大部分采用鋰電池,超級電容器作為新的能源存儲方案,正慢慢展現(xiàn)其優(yōu)勢。在混合動力客車市場,2015年宇通以6348輛的產(chǎn)量排名第一,累計同比增長19%。宇通是集星科技在混合動力客車方面最重要的客戶之一,同時也是集星科技的股東之一。
 
  上圖是使用集星超電模組的宇通混合動力新能源客車。宇通儲能系統(tǒng)采用了鋰電池和超級電容器的復合電源。通過宇通的技術可以看出,在新能源客車中應用超級電容器和鋰電池結合的技術是可行的。電池與超級電容的復合電源能夠更大程度地發(fā)揮電池組的效率,減少單體電池數(shù)量、降低電池體積和重量。

  單獨使用電池組作為電動客車的儲能系統(tǒng)時,首先由于電池的壽命較短,其充放電次數(shù)有限,只能達到幾千次,其次電池組需要提供車輛啟動時的高功率,這對電池的沖擊很大,特別是客車啟停次數(shù)很多。而當超級電容與電池組并聯(lián),可以通過充放電實現(xiàn)瞬時高功率起步。超級電容為電動客車提供了峰值電壓,穩(wěn)定了電壓運行區(qū)間,在減少電池數(shù)量的同時大大延長了電池壽命。峰谷的供電交給超級電容來做,電池做長期的、穩(wěn)定的能源供應,這樣的結合應用能夠延長電池的使用壽命,并減少裝機數(shù)量。
 
  與電池相比,超級電容使用壽命長得多,運用環(huán)境溫度更廣,功率密度更高,只是在能量密度上比電池差很多。超級電容是功率設備而電池是能量設備,需要能源的大多數(shù)應用既有持續(xù)的、穩(wěn)定速度的能量需求,也有功率的需求。電池與超級電容作為復合儲能系統(tǒng)能夠互補雙方的能量特性和密度特性,一個提供瞬時的供電,一個提供持續(xù)的供電,在實現(xiàn)技術互補的同時也節(jié)省了成本。純電動汽車的技術成熟尚待時日,而超級電容器的加入,使得新能源汽車中電池的穩(wěn)定性和安全性得以提高,推進了儲能系統(tǒng)的優(yōu)化和完善。
 
  超級電容器依然有很多難題等待解決,比如成本的降低。對一些高性價比的國產(chǎn)車型,成本是重要的衡量指標,所以降低成本是超級電容器能否更廣泛的應用的關鍵,集星科技從產(chǎn)品新材料的研發(fā)、技術和工藝的創(chuàng)新,以及與車企合作進行系統(tǒng)上的優(yōu)化等,在提高性能的同時降低產(chǎn)品成本,推進超級電容器在新能源汽車中的應用。
 
  超級電容器在儲能產(chǎn)業(yè)中的地位和展望
 
  超級電容在中國還有廣闊的應用空間,包括風力發(fā)電中的風機變槳技術、小轎車的智能啟停系統(tǒng)、能量回收系統(tǒng)、軌道交通中的進站能量回收、電力電網(wǎng)中的上網(wǎng)和儲能應用,等等。
 
  超級電容器的應用正在世界范圍內飛速發(fā)展,預計未來5年的年復合增長率有望達到21.3%。其中,中國市場的超級電容器需求達到28.6億元,約占全球市場的12.1%。而目前配有超級電容器的汽車僅占到一成左右,約有六成仍依賴進口。
 
  2015 年中國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài),新能源在中國市場應用規(guī)模持續(xù)擴大。在整個超級電容的競爭壁壘中,產(chǎn)品本身的技術占七成,而其余三成是如何穩(wěn)定、大規(guī)模、高品質地生產(chǎn)產(chǎn)品并提供服務。集星科技通過十幾年的努力,已成為國內超級電容領域的技術領先者,并在不斷縮小與技術強國的技術差距。集星科技將在不斷提升技術領先優(yōu)勢的同時,穩(wěn)準狠地把握住“品質”的發(fā)展命脈,不斷升級技術優(yōu)勢,提升產(chǎn)品品質,強化品牌形象,用品質打動客戶、贏得客戶,用品質為中國品牌贏得世界的尊敬。

      關鍵詞: 儲能,電容器

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