【導(dǎo)讀】超級(jí)電容器具有長(zhǎng)壽命、高能量密度同時(shí)可提供超大功率等特點(diǎn)，且兼?zhèn)潆娙莺碗姵靥匦裕诨旌蟿?dòng)力汽車、風(fēng)力發(fā)電、電力設(shè)備、軍工大功率裝備和軌道交通等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。本文從其中三大領(lǐng)域進(jìn)行分析，探討未來大容量超級(jí)電容器的發(fā)展方向。
超級(jí)電容器又叫法拉電容、黃金電容器，是一種新型儲(chǔ)能元器件，具有長(zhǎng)壽命、高能量密度同時(shí)可提供超大功率，且兼?zhèn)潆娙莺碗姵靥匦缘男滦驮Ｄ壳爸饕獞?yīng)用于混合動(dòng)力汽車、風(fēng)力發(fā)電、電力設(shè)備、軍工大功率裝備和軌道交通等領(lǐng)域。超級(jí)電容器在各應(yīng)用行業(yè)的快速應(yīng)用及推廣，除了自身獨(dú)的產(chǎn)品性能、技術(shù)優(yōu)勢(shì)，也有國(guó)家政策的大力推動(dòng)和扶持。隨著超級(jí)電容器規(guī)模推廣應(yīng)用，其已從價(jià)格、技術(shù)等發(fā)面取得較大突破。未來，超級(jí)電容器將有著更為廣闊的發(fā)展空間，為推動(dòng)全球低碳、環(huán)保，快速改善人類生存環(huán)境起著重大促進(jìn)作用。
整體市場(chǎng)需求分析
國(guó)家政策導(dǎo)向仍然是推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ谛履茉雌?、風(fēng)電、軌道交通、電力、軍工等領(lǐng)域市場(chǎng)，政策的推動(dòng)將成為超級(jí)電容發(fā)展的主要因素之一。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)預(yù)測(cè)，2013中國(guó)超級(jí)電容器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)約為19.2億元人民幣，2016年則將增至33億元人民幣，年均增長(zhǎng)率在20%左右（見圖1）。
圖1：2013-2016年中國(guó)超級(jí)電容器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)(單位：人民幣)
新能源汽車：節(jié)能型混合動(dòng)力客車為主打產(chǎn)品
在能源和環(huán)保的政策的促進(jìn)下，新能源汽車已被列為我國(guó)‘十二五’期間戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，將重點(diǎn)發(fā)展插電式混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車技術(shù)，開展插電式混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車研發(fā)及大規(guī)模商業(yè)化示范工程，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
在混合動(dòng)力客車這一市場(chǎng)上，隨著“十城千輛”新能源汽車推廣結(jié)束于今年3月，新能源客車的補(bǔ)貼在上半年將用完，預(yù)計(jì)今年新能源客車的補(bǔ)貼額度還將增加，新能源客車的銷量將超過此前補(bǔ)貼計(jì)劃的5000輛。另外，“國(guó)十條”提出加快淘汰“黃標(biāo)車”，各地政府也紛紛推出細(xì)則在規(guī)定期限內(nèi)淘汰黃標(biāo)車，淘汰“黃標(biāo)車”勢(shì)在必行，未來3年將創(chuàng)造63萬輛大中客更新需求，新能源客車將成為重要乘用客車市場(chǎng)補(bǔ)缺及發(fā)展方向之一。
在內(nèi)燃機(jī)車的電起動(dòng)系統(tǒng)中采用超級(jí)電容器輔助起動(dòng)裝置，由于具有非常高的功率密度，因此能較好地滿足電動(dòng)汽車在起動(dòng)、加速、爬坡時(shí)對(duì)功率的需求，若與動(dòng)力電池配合使用，則可減少大電流充放電對(duì)電池的傷害，延長(zhǎng)電池的使用壽命，且具有非常高的能量回收率。
電力行業(yè)：風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)恢復(fù)增長(zhǎng)
由于前段時(shí)間國(guó)內(nèi)風(fēng)電發(fā)展迅猛，產(chǎn)能擴(kuò)張過快導(dǎo)致安全事故頻繁發(fā)生，2011年國(guó)家收回了風(fēng)電項(xiàng)目的審批權(quán)。經(jīng)過行業(yè)洗牌，整個(gè)行業(yè)趨于成熟，投資趨于理性。5月，《國(guó)務(wù)院關(guān)于取消和下放一批行政審批項(xiàng)目等事項(xiàng)的決定》正式發(fā)布，企業(yè)投資風(fēng)電站項(xiàng)目核準(zhǔn)由原來的國(guó)家發(fā)展改革委下放至地方政府投資主管部門，審批權(quán)下放將有利風(fēng)電行業(yè)恢復(fù)增長(zhǎng)。2013年1-4月，全國(guó)獲國(guó)家能源局批復(fù)同意開展前期工作的大型風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目20個(gè)，總規(guī)模380萬千瓦。
根據(jù)業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè)，2013年我國(guó)風(fēng)電新增裝機(jī)有望回到1500-1600萬千瓦，較去年低點(diǎn)反彈約20%，國(guó)內(nèi)風(fēng)電市場(chǎng)“十二五”末有望達(dá)到1800-2000萬千瓦。另外，根據(jù)可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，到2015年，累計(jì)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到1億千瓦，年發(fā)電量超過1900億千瓦時(shí)，其中海上風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到500萬千瓦，到2020年，累計(jì)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到2億千瓦，年發(fā)電量超過3900億千瓦時(shí)，其中海上風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到3000萬千瓦。
超級(jí)電容器在電力行業(yè)中的應(yīng)用中主要在以下幾個(gè)領(lǐng)域：
1、風(fēng)電變槳系統(tǒng)的后備電源，具有快速充電和放電的能力；
2、FTU后備電源，線路有電時(shí)，DC/DC電源模塊為FTU提供工作電源，超級(jí)電容提供給開關(guān)設(shè)備的電動(dòng)分閘機(jī)構(gòu)分閘電源。當(dāng)線路失電時(shí)，超級(jí)電容作為FTU的后備電源，同時(shí)也為開關(guān)設(shè)備的電動(dòng)分閘機(jī)構(gòu)提供分閘電源；
3、微電網(wǎng)超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)，用于調(diào)整微電網(wǎng)功率，以及提供微電網(wǎng)功率支撐。
軌道交通：低噪、低振動(dòng)、節(jié)能
根據(jù)軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃目標(biāo)，城市軌道交通裝備將朝著低噪、低振動(dòng)、節(jié)能產(chǎn)品的方向邁進(jìn)，加強(qiáng)關(guān)鍵核心部件，如牽引系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向架、運(yùn)控系統(tǒng)等，以及車輛車站機(jī)電設(shè)備、滅火系統(tǒng)、列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)、列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等的技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。
在城市軌道系統(tǒng)中采用的超級(jí)電容主要有兩種工作模式：一種是作為能量?jī)?chǔ)存器，它吸收了車輛制動(dòng)過程中產(chǎn)生的能量，直到后面有車輛處于加速狀態(tài)時(shí)才將能量釋放到供電系統(tǒng)中；一種是作為穩(wěn)壓器，它總是保持在高容量的狀態(tài)，當(dāng)供電系統(tǒng)的電壓低于規(guī)定值時(shí)才開始放電。
大容量超級(jí)電容器為主力發(fā)展方向
隨著市場(chǎng)的快速發(fā)展，目前市場(chǎng)上的超級(jí)電容器生產(chǎn)制造廠家數(shù)量越來越多，市場(chǎng)的有效競(jìng)爭(zhēng)將刺激并推動(dòng)超級(jí)電容器技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用；與此同時(shí)，超級(jí)電容器的生產(chǎn)及應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大，也必然有利于降低超級(jí)電容終端使用客戶的成本。在產(chǎn)品價(jià)格已逐步透明化的市場(chǎng)上，競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)主要集中在售前的產(chǎn)品技術(shù)方案支持以及售后服務(wù)等方面。
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