【全面】从起源到应用超级电容器未来之路-北极星储能网

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超级电容器是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。

早在1879年，Helmholz发现了双层电容性质，提出了双电层的概念，但是双电层用于能量的存储仅仅是近几十年的事。1957年Bcker首先提出了可以将较小的电容器用做储能器件，其具有接近于电池的比能量。

1968年标准石油公司Sohio首先提出了利用高比表面积碳材料制作双层电容器的专利，并将该专利技术转让给NEC公司，NEC公司在1979年开始生产超级电容器用于电动汽车的启动系统。

几乎同时，松下公司研究了以活性炭为电极材料，以有机溶液为电解质的超级电容器，此后超级电容器开始大规模的产业化，之后又推出了各种各样的超级电容器。

超级电容器作为产品已趋于成熟，其应用范围也不断拓展，在工业、消费电子、通讯、医疗器械、国防、军事装备、交通等领域得到越来越广泛的应用。从小容量的特殊储能到大规模的电力储能，从单独储能到与蓄电池或燃料电池组成的混合储能，超级电容器都展示出了独特的优越性。美、欧、日、韩等发达国家和地区对超级电容器的应用进行了卓有成效的研究。

超级电容器以其大容量、高功率、长寿命、成本低廉、环境友好等优越的性能，可以部分或全部替代传统的化学电池，并且具有比传统的化学电池更加广泛的用途。超级电容的技术不断发展，推动其应用范围从最初的电子设备领域扩展到动力领域、储能领域。

一.2017年全球超级电容器行业分析

2015年全球超级电容器市场规模达到160亿美元，预计未来五年的年复合增长率有望达到21.3%。

图一2008-2015年全球超级电容市场规模

2015年超级电容器消费市场结构

超级电容是第三代储能装置，第一代为机械式储能，如飞轮、发条等；第二代为化学式储能，如铅酸蓄电池、镍氢电池、锂电池等；而第三代就是以超级电容为代表的物理式储能装置。超级电容的两大优点是快速充电和电能回收。在快速充电方面，使用超级电容对手机进行充电仅需2秒钟，而对储能式轻轨列车充电仅需20余秒钟就能满足正常运用。

在电能回收方面，以港口的起重吊机为例，其一次吊起上百吨的货柜要消耗大量的电能，而其在落下时的能量基本被电阻装置等消耗掉，如果采用超级电容进行势能转换电能的回收，约可实现高达80%的电能回收再利用，其绿色、节能、环保的成效相当突出。

图二超级电容渗透率将快速提升

表1.超级电容与传统电池的比较

原标题：从起源到应用超级电容器未来之路

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