永不磨損的超級電容動力電池

1、永不磨損的超級電容動力電池一:市場規(guī)模:針對未來電動汽車大發(fā)展的機(jī)遇, 現(xiàn)在大家都在拼命研發(fā)磷酸鐵鋰的汽車動力電池, 但 按照技術(shù)發(fā)展, 由于磷酸鐵鋰動力電池的固有缺陷, 預(yù)計在未來 23年, 磷酸鐵鋰動力電池 會被逐漸淘汰。現(xiàn)在的汽車動力電池主要有以下四種:A:最低檔:鉛酸電池 能量密度 0.030.05度 /kg,太低,污染重,只能用在現(xiàn)在的電瓶 自行車。B:低檔:鎳氫電池, 0.10.2度 /kg,價格昂貴,行駛很短 6080km,電動汽車上沒前途。 C:高檔:磷酸鐵鋰電池, 0.40.5度 /kg,價格較貴, 20003000次循環(huán)壽命,深圳比亞迪 電動汽車已經(jīng)能實現(xiàn)一次充電行駛 80

2、100km.需要啟動汽油機(jī)的混合動力來延長里程, 但安 全風(fēng)險較大。D:超高檔:超級電容動力電池, 1.01.5度 /kg,價格便宜,免維護(hù), 1050萬次的充放 電循環(huán)壽命,會成為動力電池的主流。(1高耐壓超級電容動力電池:和鎳氫電池 /磷酸鐵鋰動力電池相比,超級電容動力電 池更具有優(yōu)勢,能量密度高:1.02.0度 /kg,是鎳氫電池的 510倍,磷酸鐵鋰的 35倍不經(jīng)過電能 /化學(xué)能的轉(zhuǎn)化損耗,電能利用率高達(dá) 95%安全:不存在易燃易爆物質(zhì),不會爆經(jīng)久耐用:預(yù)計 1050萬次的充電循環(huán),確保使用壽命 10年價格便宜:預(yù)計只有鎳氫電池的 20%,磷酸鐵鋰的 30%40%。(2高密度隨機(jī)存儲器

3、 DRAM :大幅提高的介電常數(shù),能大幅提高現(xiàn)有容量。(3風(fēng)力發(fā)電 /小規(guī)模太陽能發(fā)電的電力儲存電池(4變電設(shè)備的意外啟動電源2-2:市場:(1汽車動力電池:盡管行駛里程只有 80100km,但現(xiàn)在的動力電池很昂貴,接近 50000元 /輛,只有大幅 降低電池成本, 電動汽車才會大規(guī)模普及, 鎳氫電池和磷酸鐵鋰電池的原料成本很高, 是很 難普及的。國內(nèi)市場:從 2011年,按純電動汽車國內(nèi)銷量 200萬量計算,每輛 40000元的動力電 池,總計2,000,000輛 * 40,000元 = 8.0* 1010元 = 800億元出口國外汽車公司:(2電動自行車:和現(xiàn)有的 48V/20Ah鉛酸電瓶

4、的 4050km路程相比,存儲 5度電的 超級電容動力電池可以使一次充電的行程達(dá)到 200km ,和鉛酸電瓶競爭優(yōu)勢太強(qiáng)了,完全 淘汰摩托車, 但需要研發(fā)配套的穩(wěn)壓穩(wěn)流電路, 使電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。 電動自行車存儲 5度電的 超級電容動力電池很小,預(yù)計在 2000元左右,估計市場規(guī)模:300萬輛 * 2000元 /輛 = 60億元(3太陽能 LED 照明燈:需要 1-2kWh 的長壽命動力電池,要求使用壽命超過 15年。(4計算機(jī)不間斷電源:(5 家用屋頂太陽能發(fā)電系統(tǒng)儲能電池:建立一個太陽能家用發(fā)電系統(tǒng), 屋頂太陽能發(fā)電后被儲存到超級電容電池, 儲存的電能 經(jīng)過穩(wěn)壓裝置供應(yīng)家庭獨(dú)立的供電。現(xiàn)在太陽

5、能光伏電池較貴, 一旦技術(shù)進(jìn)步后價格大幅下降, 家用太陽能發(fā)電系統(tǒng)就會向 太陽能熱水器一樣普及。(6家用省電器:一般家用耗電在 510度 /天,利用分時電表差價,在下半夜半價時 充電儲存 510度電,白天放電使用,節(jié)省一半的電費(fèi)。市場需求應(yīng)該很大。我們正在發(fā)展一種高電壓的超級電容動力電池,性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)比磷酸鐵鋰動力電池優(yōu)異。由 于采用了全球獨(dú)創(chuàng)的新型固體功能材料,實現(xiàn)了超級電容的超高容量和高耐壓。這種高耐壓超級電容電池具有如下的技術(shù)優(yōu)勢(1充電速度快:由于不存在電能轉(zhuǎn)化化學(xué)能的化學(xué)反應(yīng),充電 10分鐘1h 可達(dá)其額 定容量的 95%以上;(2循環(huán)使用壽命長,預(yù)計深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達(dá) 10萬次

6、 50萬次,沒有“記 憶效應(yīng)” ;(3 大電流放電能力超強(qiáng), 能量轉(zhuǎn)換效率高, 過程損失小, 大電流能量循環(huán)效率 90%;(4功率密度高,可達(dá) 1.02.0度 /kg,相當(dāng)于磷酸鐵鋰電池的 35倍;(5產(chǎn)品原材料構(gòu)成、生產(chǎn)、使用、儲存以及拆解過程均沒有污染,是理想的綠色環(huán) 保電源;使用的原料都是廉價金屬。(6充放電線路簡單,無需充電電池那樣的充電電路,安全系數(shù)高,長期使用免維護(hù);(7超低特性好,度范圍寬 -50+120;(8檢測方便,剩余電量可直接讀出;(9單節(jié)容量范圍:200F600F/kg。(10高耐壓:能耐電壓 300V 。(11只要穩(wěn)定電壓,沒有過充電損害電池。一:超級電容動力電池的儲

7、存能量:我們可以如下計算超級電容動力電池的儲存電量功率:1-1:永不磨損超級電容動力電池的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):充入電壓:220v電容量: 200F/kg1-2:單節(jié)滿容存儲電能:儲能公式 Q=1/2*CU2Q= 1/2*CU2=1/2* 200F * 220V 2 = 4.84*106J= 1.3度 /kg實際放電量 90%,到開路電壓 60VQ= 4.84*106* 90% * =1.2度 /kg電。按照現(xiàn)在電動汽車耗電量測試結(jié)果 15度電 /100公里, 50kg 電池電芯(100kg總重 的電池組一次充滿電可以行駛 400公里。二:和現(xiàn)有超級電容的比較:國內(nèi)錦州百納也生產(chǎn)超級電容,但他們都是電解電

8、容器,由于電解電容器容易擊穿,電 解質(zhì)有腐蝕性,容易老化,耐壓很低僅僅 2.7V ,無法實用于汽車動力電池。 2008年上海張 江開行了國內(nèi)第一輛超級電容公交車, 由于他們采用的是超級電解電容, 存在的優(yōu)點和問題 很多。2-1:缺點:(1超級電容耐電壓太低,儲電量不夠:電池組只有 10度的電量儲存,公交車測試 耗電量 1.4度 /km,行駛里程太短。(2可靠性很差:現(xiàn)有的水溶液超級電容動力電池漏電流很高,夏天經(jīng)常故障,因為 高溫下漏電流大幅增加,容量下降。冬天低會結(jié)冰,難以使用。按照漏電流度曲線,水溶液 超級電容已經(jīng)接近技術(shù)極限,很難再提高了。(3單個電容量不大: 4000F(4耐壓太低:國內(nèi)

9、全部是 0.9V2.7V,根據(jù)電量公式 Q=1/2*CU2,電容的充電量和充 電電壓最顯著, 提高充電耐壓能大幅提高電容儲電量。 一個 200F/220V的超級電容存儲的電 能比 5000F/2.7V多 260多倍。(5需要專用的充電設(shè)備,使用成本很高。2-2:優(yōu)點:(1電容汽車制動性能優(yōu)異(2使用壽命超長,維護(hù)成本很少。(3安全環(huán)保2-3:永不磨損超級電容動力電池特點:(1沒有電解質(zhì),采用新型固體功能材料,由于介電常數(shù)達(dá)到 30000,比電解電容大 幅提高電容量。(2高耐壓:可以基本實現(xiàn) 220V 電壓充電,擊穿電壓更高。(3不磨損:在電動汽車報廢前,基本不需要更換。(4安全:內(nèi)部沒有易燃易

10、爆物質(zhì)和侵蝕性物質(zhì)。電容電池的特點、注意事項及發(fā)展前景電池的特點(1充電速度快,只要充電幾十秒到幾分鐘就可達(dá)到其額定容量的 95%以上;而現(xiàn)在 使用面積最大的鉛酸電池充電通常需要幾個小時。(2循環(huán)使用壽命長,深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達(dá) 50萬次,如果對超級電容每天充 放電 20次,連續(xù)使用可達(dá) 68年如果相應(yīng)地和鉛酸電池比較 , 它的使用壽命可達(dá) 68年 , 且沒 有“記憶效應(yīng)” 。(3 大電流放電能力超強(qiáng), 能量轉(zhuǎn)換效率高, 過程損失小, 大電流能量循環(huán)效率 90%;(4功率密度高,可達(dá) 300W/kg5000W/kg,相當(dāng)于普通電池的數(shù)十倍;比能量大大提 高,鉛酸電池一般只能達(dá)到 0.02

11、kWh/kg,而超級電容電池目前研發(fā)已可達(dá) 10 kWh/kg, (5產(chǎn)品原材料構(gòu)成、生產(chǎn)、使用、儲存以及拆解過程均沒有污染,是理想的綠色環(huán) 保電源;(6 充放電線路簡單, 無需充電電池那樣的充電電路, 安全系數(shù)高, 長期使用免維護(hù);(7超低溫特性好,使用環(huán)境溫度范圍寬達(dá) -40+70;(8檢測方便,剩余電量可直接讀出;(9單體容量范圍通常 0.1F-1000F 。使用注意事項1、超級電容器具有固定的極性。在使用前,應(yīng)確認(rèn)極性。2、超級電容器應(yīng)在標(biāo)稱電壓下使用:當(dāng)電容器電壓超過標(biāo)稱電壓時,將會導(dǎo)致電解液分解,同時電容器會發(fā)熱,容量下降, 而且內(nèi)阻增加,壽命縮短,在某些情況下,可導(dǎo)致電容器性能崩

12、潰。3、超級電容器不可應(yīng)用于高頻率充放電的電路中,高頻率的快速充放電會導(dǎo)致電容器內(nèi)部發(fā)熱,容量衰減,內(nèi)阻增加,在某些情況下會導(dǎo)致電容器性能崩潰。4、安裝超級電容器后,不可強(qiáng)行傾斜或扭動電容器,這樣會導(dǎo)致電容器引線松動,導(dǎo) 致性能劣化。5、在焊接過程中避免使電容器過熱:若在焊接中使電容器出現(xiàn)過熱現(xiàn)象,會降低電容 器的使用壽命,例如:如果使用厚度為 1.6mm 的印刷線路板,焊接過程應(yīng)為 260,時間 不超過 5s 。6、將電容器串聯(lián)使用時:當(dāng)超級電容器進(jìn)行串聯(lián)使用時,存在單體間的電壓均衡問題,單純的串聯(lián)會導(dǎo)致某個或 幾個單體電容器過壓, 從而損壞這些電容器, 整體性能受到影響, 故在電容器進(jìn)行串

13、聯(lián)使用 時,需得到廠家的技術(shù)支持。超級電容電池的目前市場隨著各國對超級電容電池緊鑼密鼓的研發(fā),技術(shù)日趨成熟,超級電容電池已進(jìn)入應(yīng)用階 段,漸趨市場化、商業(yè)化。極具代表意義的是 2006年 8月 28日,由奧威科技等單位參與的上海科技創(chuàng)新登山行動 計劃超級電容公交電車示范線 11路正式開通,標(biāo)志著我國乃至世界首條超級電容電動公交 車線路邁出了商業(yè)化運(yùn)行的步伐。這 10輛“零污染”超級電容公交車和 10個智能充電站, 這種超級電容車看上去是一輛無軌電車, 所不同的是 “剪” 掉了頭頂上累贅的兩根大 “辮子” , 在車底部安裝了一種超級電容器。 車進(jìn)站后趁著上下客的間隙, 車頂充電設(shè)備會自動垂直升

14、起,搭到隱藏在候車站“屋檐”下的電纜上, 30秒鐘即完成充電,能平穩(wěn)行駛 3-8公里, 最高速度則可達(dá)每小時 44公里。與有軌、無軌電車相比,超級電容公交車沒有地面軌道和 空中觸線網(wǎng),有利于“凈化”城市空間。據(jù)了解,在開啟空調(diào)的情況下,超級電容公交車每 公里帶空調(diào)耗能僅為 1.4度電,能耗費(fèi)用僅為燃油汽車的 33%,在剎車制動時能量回收率達(dá) 到 40%。 雖然這種車的技術(shù)還不夠完美, 加上駕駛員的操縱還不到位, 會有這樣那樣的小問 題,但其運(yùn)行前景不容置疑。另外, 超級電容器在變配電站直流系統(tǒng)中、 稅控機(jī)、 稅控收款機(jī)上、 搖晃式手電筒上 (免 換電池,只要搖晃 30秒鐘,即可發(fā)光 5分鐘;照

15、射距離 1公尺 、智能表類(如智能水表和 煤氣表上、計算機(jī) UPS 電源方面亦多有應(yīng)用。打開淘寶網(wǎng),已能找到幾家出售這種新電 源的商鋪,足以說明它的市場化程度。目前超級電容電池的研發(fā)情況超級電容器是上世紀(jì) 80年代后發(fā)展起來的新型儲能器件,在歐洲、美國、日本已經(jīng)開 始形成新興的產(chǎn)業(yè)。國外研發(fā)情況從 1990年開始,世界各國開始成立專門機(jī)構(gòu)開發(fā)和生產(chǎn)超級電容器,目前,在該技術(shù) 領(lǐng)域中處于領(lǐng)先地位的國家有俄羅斯、 日本、 德國和美國, 這些發(fā)達(dá)國家已把超級電容器項 目作為國家重點研究和開發(fā)項目, 并提出了近期和中長期發(fā)展計劃。 在超級電容器的實用性 方面,俄羅斯走在世界的前列。國內(nèi)研發(fā)情況我國從九

16、十年代開始研制超級雙電層電容器,與國外先進(jìn)水平還有一定的差距。據(jù)有關(guān) 資料表明,國內(nèi)有些單位已經(jīng)研制出比能量為 10Wh/kg、比功率為 600W/kg的高能量型及 比能量為 5Wh/kg、比功率為 2500W/kg的高功率型超級電容器樣品,循環(huán)使用次數(shù)可達(dá) 50,000次以上。 性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平, 成本較國際平均價格有大幅度下降, 初步 具備應(yīng)用水平。 我們相信,在創(chuàng)新精神的鼓勵下, 我國超級電容將很快趕上、超過世界先進(jìn) 水平。超級電容電池 充電只需幾分鐘沸石礦模板炭帶有直徑 1.2納米的納米孔陣列,可提供最佳平衡,實現(xiàn)高速性能與高容 量電容,物理學(xué)家組織網(wǎng)站 ROMan&quo

17、t;>2011年 1月 26日報道,為了開發(fā)新一代電動汽車、太陽能 系統(tǒng)和其他清潔能源技術(shù), 研究人員需要一種有效的途徑來存儲能量。 有一種關(guān)鍵的能量存 儲設(shè)備適用于這些應(yīng)用和其他應(yīng)用, 就是超級電容器, 也稱為電雙層電容器 (electric double- layer capacitor 。file:/C:/Users/AD MINI 1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-16545.png獨(dú)特的三維陣列納米孔刻在沸石礦模板炭中,使它能夠用作電極,以制備高性能超級電 容器,這種電容器具有高容量和快速充電時間來源:美國化學(xué)學(xué)會在最近的一

18、項研究中,科學(xué)家們已經(jīng)考察了可能使用的一種材料,這種材料叫做沸石礦 模板碳(zeolite-templated carbon ,可作為電極,用于這種類型的電容器,他們發(fā)現(xiàn),這種 材料獨(dú)特的孔狀結(jié)構(gòu)大大提高了電容器的整體性能。研 究 人 員 博 之 福 華 (Hiroyuki Itoi , 西 原 博 友 (Hirotomo Nishihara , 太 極 小 暮 (Taichi Kogure , 京谷隆 (Takashi Kyotani 來自日本仙臺 (Sendai 東北大學(xué) (Tohoku University , 他們已經(jīng)發(fā)表的成果就是研究高性能電雙層電容器,發(fā)表在最近一期的美國化學(xué)學(xué)會雜

19、志 (Journal of the American Chemical Society 。為了儲存能量,電雙層電容器充電要使用離子,這些離子從本體溶液(bulk solution遷 移到電極, 在那里它們被吸附。 在到達(dá)電極表面之前,這些離子必須穿過狹窄的納米孔,而 且要盡可能快速高效?；旧峡梢哉f,離子穿過這些路徑越快,電容器充電就越快,就會帶 來高速度性能。 此外,電極吸附離子密度越大,電容器可以存儲的電荷量就越大, 就會帶來 高容量電容。最近,科學(xué)家們一直在測試材料,他們使這些孔具有各種不同的大小和結(jié)構(gòu),努力實現(xiàn) 既有快速的離子傳輸, 又有很高的吸附離子密度。 但是這兩個要求是有點矛盾的

20、, 因為離子 穿過較大的納米孔會更迅速,但大納米孔會使電極密度低,從而降低吸附離子密度?！霸谶@項工作中,我們成功地表明,有可能滿足這兩個看似矛盾的要求,就是滿足高功 率密度和高容量電容,采用沸石礦模板炭就可以, ”西原對物理學(xué)家組織網(wǎng)站說。這種沸石礦模板炭包含的納米孔直徑是 1.2納米,小于大多數(shù)電極材料,而且有一種非 常有序的結(jié)構(gòu), 而其他的孔可能就是無序的和隨機(jī)的。 這種納米孔的小尺寸就使得吸附離子 密度很高, 而這種有序的結(jié)構(gòu)被描述為鉆石般的框架, 就使離子可以快速穿過納米孔。 在先 前的研究中,研究人員發(fā)現(xiàn),沸石礦模板炭上面的納米孔小于 1.2納米,就無法實現(xiàn)快速離 子傳輸,這表明這一

21、尺度可提供最佳平衡,就是平衡高速性能與高容量電容。在測試中,沸石礦模板炭的性能超過了其他材料,表明它可被用作一種電極,用于高性 能電雙層電容器?！拔覀儸F(xiàn)在正在試圖進(jìn)一步提高沸石礦模板炭的能量密度,使它達(dá)到和充電電池相同的 水平, ”西原說。 “如果這樣的電雙層電容器被開發(fā)出來, 用于移動設(shè)備比如手機(jī), 充電時間 就可縮短到只有幾分鐘。 還有另一個重要的應(yīng)用前景, 就是電雙層電容器可以支持電動汽車 的充電電池, 延長電池使用壽命。 也為了這種目的, 實現(xiàn)更高的能量密度就是一個關(guān)鍵問題。 ” 最新超級電容器動力電池電動車進(jìn)入市場新型超級電容動力電池 新型超級電容動力電池電動車 (全國獨(dú)家首推 最新

22、動力能源產(chǎn)品推廣分享(請找:1538708=2157;或扣:40318=03821,新型超級電容器動力電池(重量和體積均比同容量規(guī)格的鋰電池輕小 1/4, 比鉛酸 電池更小價格:12元 /ah工作溫度( :-4555循環(huán)壽命(次 :10000(10年不換電池, 20年容量不低于百分之 90最大充電電流(A :20c最大放電電流(A :30c規(guī)格型號:(12v/14ah,?24v/14ah,?48v/14ah,?48v/28ah2,新型超級電容器動力電池迷你輕便型電動自行車電池:24v/14ah電池的重量和體積均比同容量規(guī)格的鋰電池輕小 1/4,比鉛酸電池就更輕小電機(jī)功率:300w具有能量回收功

23、能續(xù)航里程:30_50公里(耗電 1度最大時速:30公里工作溫度( :-4555循環(huán)壽命(次 :10000(10年不換電池, 20年電池容量不低于百分之 90最大充電電流(A :4c (可 20c 充電最大放電電流(A :10c (可 30c 法典單價:5700元3,新型超級電容器動力電池載重型電動車電池:48v/28ah電池的重量和體積均比同容量規(guī)格的鋰電池輕小 1/4,比鉛酸電池就更輕小電機(jī)功率:800w具有能量回收功能續(xù)航里程:100_120公里(耗電 3度最大時速:50公里工作溫度( :-4555循環(huán)壽命(次 :10000(10年不換電池, 20年電池容量不低于百分之 90最大充電電流

24、(A :4c (可 20c 充電最大放電電流(A :10c (可 30c 放電單價:8300元超級電容電池又叫黃金電容、法拉電容,它通過極化電解質(zhì)來儲能,屬于雙層電容的 一種。 由于其儲能的過程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 因此這種儲能過程是可逆的, 正因為此超級電 容器可以反復(fù)充放電數(shù)十萬次。 超級電容一般使用活性碳電極材料, 具有吸附面積大, 靜電 儲存多的特點,在新能源汽車中有廣泛使用。超級電容器電池又叫雙電層電容器 (Electrical Double-Layer Capacitor是一種新型儲能裝 置,它具有充電時間短、使用壽命長、溫度特性好、節(jié)約能源和綠色環(huán)保等特點。超級電容 器用途廣泛。用

25、作起重裝置的電力平衡電源,可提供超大電流的電力;用作車輛啟動電源, 啟動效率和可靠性都比傳統(tǒng)的蓄電池高, 可以全部或部分替代傳統(tǒng)的蓄電池; 用作車輛的牽 引能源可以生產(chǎn)電動汽車、 替代傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)、 改造現(xiàn)有的無軌電車; 用在軍事上可保證坦 克車、裝甲車等戰(zhàn)車的順利啟動(尤其是在寒冷的冬季 、作為激光武器的脈沖能源。此外 還可用于其他機(jī)電設(shè)備的儲能能源超級電容器由于石油資源日趨短缺,并且燃燒石油的內(nèi)燃機(jī)尾氣排放對環(huán)境的污染越來越嚴(yán)重(尤其是在大、中城市 ,人們都在研究替代內(nèi)燃機(jī)的新型能源裝置。已經(jīng)進(jìn)行混 合動力、燃料電池、 化學(xué)電池產(chǎn)品及應(yīng)用的研究與開發(fā), 取得了一定的成效。但是由于它們 固有

26、的使用壽命短、溫度特性差、化學(xué)電池污染環(huán)境、系統(tǒng)復(fù)雜、造價高昂等致命弱點,一 直沒有很好的解決辦法。 而超級電容器以其優(yōu)異的特性揚(yáng)長避短, 可以部分或全部替代傳統(tǒng) 的化學(xué)電池用于車輛的牽引電源和啟動能源,并且具有比傳統(tǒng)的化學(xué)電池更加廣泛的用途。 正因為如此, 世界各國 (特別是西方發(fā)達(dá)國家 都不遺余力地對超級電容器進(jìn)行研究與開發(fā)。 其中美國、 日本和俄羅斯等國家不僅在研發(fā)生產(chǎn)上走在前面, 而且還建立了專門的國家管理 機(jī)構(gòu)(如:美國的 USABC 、日本的 SUN 、俄羅斯的 REVA 等 ,制定國家發(fā)展計劃,由國家 投入巨資和人力,積極推進(jìn)。就超級電容器技術(shù)水平而言,目前俄羅斯走在世界前面,

27、其產(chǎn) 品已經(jīng)進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用,并被第 17屆國際電動車年會(EVS 17評為最先進(jìn)產(chǎn)品, 日本、德國、法國、英國、澳大利亞等國家也在急起直追,目前各國推廣應(yīng)用超級電容器的 領(lǐng)域已相當(dāng)廣泛。 在我國推廣使用超級電容器, 能夠減少石油消耗, 減輕對石油進(jìn)口的依賴, 有利于國家石油安全; 有效地解決城市尾氣污染和鉛酸電池污染問題; 有利于解決戰(zhàn)車的低 溫啟動問題。目前,國內(nèi)主要有 10余家企業(yè)在進(jìn)行超級電容器的研發(fā)超級電容器是建立在德國物理學(xué)家亥姆霍茲提出的界面雙電層理論基礎(chǔ)上的一種全新 的電容器。 眾所周知, 插入電解質(zhì)溶液中的金屬電極表面與液面兩側(cè)會出現(xiàn)符號相反的過剩 電荷, 從而使相間產(chǎn)生

28、電位差。 那么,如果在電解液中同時插入兩個電極, 并在其間施加一 個小于電解質(zhì)溶液分解電壓的電壓, 這時電解液中的正、 負(fù)離子在電場的作用下會迅速向兩 極運(yùn)動, 并分別在兩上電極的表面形成緊密的電荷層, 即雙電層, 它所形成的雙電層和傳統(tǒng) 電容器中的電介質(zhì)在電場作用下產(chǎn)生的極化電荷相似, 從而產(chǎn)生電容效應(yīng), 緊密的雙電層近 似于平板電容器, 但是, 由于緊密的電荷層間距比普通電容器電荷層間的距離更小得多, 因 而具有比普通電容器更大的容量。雙電層電容器與鋁電解電容器相比內(nèi)阻較大, 因此, 可在無負(fù)載電阻情況下直接充電, 如果出現(xiàn)過電壓充電的情況, 雙電層電容器將會開路而不致?lián)p壞器件, 這一特點

29、與鋁電解電 容器的過電壓擊穿不同。 同時, 雙電層電容器與可充電電池相比, 可進(jìn)行不限流充電, 且充 電次數(shù)可達(dá) 10E6次以上,因此雙電層電容不但具有電容的特性,同時也具有電池特性,是 一種介于電池和電容之間的新型特殊元器件。市場前景編輯超級電容器產(chǎn)品雖然問世不久, 但由于它具有特殊的優(yōu)點, 已在許多領(lǐng)域 中獲得了應(yīng)用,其前景可以認(rèn)為是非常廣闊。根據(jù)總部位于北京的新興產(chǎn)業(yè)調(diào)研機(jī)構(gòu)力勤資訊最新的研究結(jié)果中國超級電容器行 業(yè)發(fā)展及投資分析報告 2009-2010版(含 2009-2013年預(yù)測 -動力電源系列報告 ,國內(nèi)從 事大容量超級電容器研發(fā)的廠家共有 50多家,然而,能夠批量生產(chǎn)并達(dá)到實用

30、化水平的廠 家不到 20家。國內(nèi)廠商大多生產(chǎn)液體雙電層電容器,重要企業(yè)有錦州凱美能源(原錦州富 辰、錦州錦容 、北京集星電子、上海奧威等十多家。錦州凱美能源是國內(nèi)最大的超級電容 器專業(yè)生產(chǎn)廠, 主要生產(chǎn)紐扣型和卷繞型超級電容器。 北京集星可生產(chǎn)卷繞型和大型電容器, 而上海奧威產(chǎn)品多集中在車用超級電容器上。從各廠商的產(chǎn)品來看,核心企業(yè)間的競爭并不直接,因為沒有完全重復(fù)的,競爭也只 是局限于一個領(lǐng)域范圍內(nèi)的。 預(yù)計 2009-2010年各企業(yè)之間仍將有良好的合作, 市場格局不 會發(fā)生大的變化。集星、 凱美、 奧維等幾家企業(yè)仍將占據(jù)國內(nèi)市場絕大的份額,細(xì)分市場上 各企業(yè)的競爭優(yōu)勢將更加明顯?？偟脕碚f

31、,市場競爭不會太激烈?；谥袊M(fèi)電子近年來的驚人增長表現(xiàn),預(yù)計今后幾年內(nèi),我國紐扣型超級電容器 有望保持 30%以上的平均增長率, 卷繞型和大型超級電容器則有可能保持 50%以上的平均增 長率。到 2013年,我國超級電容器的整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望達(dá)到 79億元。超級電容電池的蓄電量尚不能滿足需要,而且放電電流比較難控制,不能在純電力系統(tǒng)的車輛上使用。一、紅星發(fā)展:擁有 ' 超級電容的兩座金礦1、錳基超級電容的第一座金礦 1200萬噸的錳礦儲備上市公司的唯一:“錳基動力超 級電容” 是近年來我國各大院校及科研院所研究主攻的方向之一, 隨著科技的進(jìn)步及國家對 新能源汽車產(chǎn)業(yè)的大力扶持, 國內(nèi)

32、超級電容的研發(fā)早已如火如荼地展開。 超級電容器是介于 傳統(tǒng)電容器和電池之間的一種新型儲能器件 , 具有很多優(yōu)點, 例如優(yōu)良的脈沖性能、 放電快、 無污染、免維護(hù)、壽命長等特點。在航空航天、國防軍工、電動汽車、無線通訊、消費(fèi)電子 等領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景。估計到 2015年,超級電容在商業(yè)、工業(yè)和汽車領(lǐng)域的應(yīng)用 將達(dá) 100億美元以上。常言道 ' 只有想不到、沒有做不到 ,我國在超級電容研究方面,中南 大 學(xué) 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 已 在 聯(lián) 合 推 進(jìn) 并 取 得 一 定 的 技 術(shù) 成 果 ; 超 級 電 容 器 用 (RuO_2/MnO_2·n H_2O復(fù)

33、合電極的研究表明,沉積液中 Mn(7+與 Ru(3+摩爾比為 3:1, 熱處理溫度為 250 , 時間為 2.5h , 所制備出的復(fù)合電極薄膜具有較好的附著力和較高的比電 容,是一種較為理想的 RuO_2基復(fù)合薄膜。南京大學(xué) ' 錳基電極材料的構(gòu)筑及其超級電容性 能的研究更加表明了錳更加具有其它資源所不具備的優(yōu)勢,尤其是在各種電池方面,與 LiCoO2相比較, Mn-基材料的優(yōu)勢是:資源豐富,價格低廉,環(huán)境友好,安全性強(qiáng)。當(dāng)前實 用化學(xué)電源中的陰極, 幾乎都使用金屬氧化物或其衍生物作為活性材料。 而眾多的電池體系 中,以二氧化錳作為活性材料的最多。如一次電池中的鋅碳電池、堿錳電池、鋰

34、-錳電池。 貯備電池水激活鋅錳電池中的 MnO2。 二次電池中有可充堿錳電池, 鋰合金可充電池的 MnO2, 以及目前正在大力研發(fā)的鋰離子電池的錳基衍生物如 LiMnO2、 Li2MnO3、 LiMn2O4等等都 以錳作為最優(yōu)先的最基礎(chǔ)的上游原材料。 因此先覺以為與其說是 “鋰電池” 倒不如稱之為 “錳 電池” 。錳既可作為可充電池的正極活性材料,又可作為超級電容器或電化學(xué)電容器的活性 材料。 其應(yīng)用之廣在諸多電池正極活性材料中是極為少見的, 而且 MnO2的研究隨著科技的 進(jìn)步與消費(fèi)的需求, 性能也會漸漸地凸現(xiàn)出來, 日本也把重點研究方向轉(zhuǎn)向 ' 錳級超級電容 , 可以肯定的是“錳基

35、動力超級電容”問世已經(jīng)為時不遠(yuǎn)。紅星發(fā)展擁有 1200萬噸的錳礦資 源上市公司獨(dú)一無二, 必定會坐享百年的超級電容大美餐! 前期的錳取代鎳在不銹鋼的領(lǐng)導(dǎo) 地位等等都說明了錳正在成為金屬行業(yè)快速崛起的一個金屬小巨人, 可以預(yù)見的是錳的 單位升值幅度在今后幾年內(nèi)必定會超過“銅、鎳、鋁等”一般有色金屬的升值幅度,這個大 家可以驗證,誰擁有了錳那就等于鋪上了一條走向金山的陽光大道。2、超級電容的第二座金山高純鈦酸鋇上市公司的唯一可以預(yù)見的是新能源動力電池的最終選擇方向必然是“美式超級電容器” 。 2009年鋰 電資訊總第 2期 ' 引領(lǐng)動力電池未來中提及,正當(dāng)人們在熱議鋰離子動力電池要取代 鉛

36、酸電池、 鎳氫電池的時候,一種由 “高純鈦酸鋇” 制造的超級電容器卻可能徹底顛覆鋰離 子電池。 “超級電容動力汽車將面世”被美國 大眾機(jī)械雜志網(wǎng)站列為 2010年世界十大科 技猜想之一。 該革命性產(chǎn)品問世的重任寄托在美國德克薩斯州的埃斯托 (EEStor 公司身上。 2009年 4月,該公司宣布他們所研制的“超級電容”已經(jīng)通過關(guān)鍵測試。從該公司公布的 規(guī)格書我們可以看出該產(chǎn)品的工作電流只有不到 1C ,最大脈沖電流只有 3C ,能量密度達(dá)到 了 280wh ,充電時間為 90秒,工作溫度范圍為 -2049度,產(chǎn)品已經(jīng)獲得了 UL 和歐洲的安 全認(rèn)證。 在價格方面, 該產(chǎn)品小批量訂貨的價格相當(dāng)于

37、每 wh 0.68元人民幣, 只有鋰離子電 池每 wh3.5人民幣的 1/5,超級實惠;其它性能方面,該種陶瓷疊片式超級電容不僅具有電 化學(xué)雙層電容器具有的高功率性能、 高安全性能、 長達(dá)百萬次的循環(huán)壽命、 更具有兩倍于鋰 離子電池的能量密度; 因此一旦該項成果宣布成功并實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化, 那么它必將徹底地 取代目前正在投入或者已經(jīng)投入并生產(chǎn)的鋰離子電池、氫動力電池、鎳動力電池。從 EEStor 公司的合作伙伴加拿大 ZENN 汽車公司的各種動向來看無疑顯示出堅定看好 EEStor 公司超級電容 2010年問世的信心與決心, 一是宣布繼續(xù)增持 EEStor 公司的股份并加大對 EEStor 公

38、司 的投資;二是通過廣告大肆宣傳稱, 2010年“超級電容”動力汽車即將面世;種種數(shù)據(jù)和 跡象表明一種由“關(guān)鍵納米材料 -高純鈦酸鋇”制造的超級電容器年內(nèi)問世已成必然,該產(chǎn) 品一旦問世那么它的意義將非同凡響, 必將讓全球震撼, 作為最具實用性的新能源汽車動力 心臟 -超級電容無疑將代表著世界新能源汽車動力電池領(lǐng)域的最高境界。 紅星發(fā)展坐擁我國 鋇礦儲量最豐富、 品味最高的貴州地區(qū), 擁有國內(nèi)最好的可持續(xù)開采的重晶石礦 1.23億噸, 儲量居全國第一、占全國總量的 30%;公司鋇鹽產(chǎn)量達(dá) 30萬噸 /年,居世界第一位,因此被 譽(yù)為“世界的鋇王” 。國內(nèi)市場占有率達(dá)到 40%以上,壟斷地位日漸凸顯

39、,全球話語權(quán)與訂 價權(quán)不言而喻。紅星發(fā)展 -中國“錳基動力超級電容”的最大受益者、 1200萬噸錳礦儲備上市公司唯一 +美國 “汽車動力超級電容器”關(guān)鍵納米材料 -高純鈦酸鋇上市公司的唯一;紅星發(fā)展雙料 驅(qū)動,兩種超級電容均代表著國內(nèi)及國外汽車動力電池的最終選擇方向, 30元不是夢想, 金秋十月解放仍在 22元站崗的朋友們小菜一蝶!二、硫磺價格持續(xù)走牛是大勢所趨:硫磺產(chǎn)品對公司業(yè)績的影響較大,硫磺均價每變動 100元,對公司每股收益影響在 0.012元左右,自七月份以來,硫磺價格已經(jīng)接近翻翻,上 漲幅度達(dá) 600-700元,業(yè)績影響達(dá) 0.08元 /股。至目前全國均價在 1360元 /噸,較上

40、月上漲 18%。權(quán)威人士預(yù)測 10月份突破 1500元 /噸的概率大于 90%以上。這是不以人的意志為轉(zhuǎn) 移的, 是全球資源暴漲的必然結(jié)果, 硫磺的價格離歷史高點還相差幾倍的距離, 其價格的持 續(xù)走牛是任何力量也陰擋不了的,猶豫與等待注定要在后市付出更高的代價。三、碳酸鋇價格提價預(yù)期強(qiáng)烈:由于商業(yè)秘密的原因,碳酸鋇價格走勢未能查到,但是 從硝酸鋇的價格走勢可見一斑,水漲船必高。四、小 結(jié):公司的其它產(chǎn)品時間關(guān)系就不再介紹。從近期公司股價表現(xiàn)可以看出,大 有復(fù)制成飛集成之勢, 量能始終保持在一個較高的水平, 周五一個完美的技術(shù)性洗盤我想一 定嚇跑了不少人。 但是先覺以為這往往是股價將要大幅上漲的一個前奏,