Ⅰ 超級電容前景分析
超級電容器在新能源領域的前景備受關注。盡管它已發展多年,但其應用仍受限於電池的主導地位,成本高和技術難度大是主要問題。然而,一旦技術突破,超級電容器有可能對新能源產業產生重大推動。目前,微型超級電容器廣泛用於電腦內存系統、照相機等小型設備,而大尺寸電容器則在汽車和能源採集領域顯示出潛力。超級電容器以使用壽命長、環境適應性強和高充放電效率等特性著稱,中國、日本、韓國等國家在研發上占據領先地位。
然而,超級電容器的發展一直受到電池技術的壓制,尤其是鎳氫電池和鋰電池。它們受到政府資金支持,技術進步迅速,相比之下,超級電容器的研發資金匱乏,這限制了其發展。盡管成本逐年降低,但在運輸和能源採集市場,超級電容器還未實現大規模應用。要縮小與電池的差距,關鍵在於增加生產商數量、擴大生產規模、降低成本和研發高效電極材料。
在汽車領域,超級電容器作為智能啟停系統的重要組成部分,有望在新能源汽車中發揮輔助作用,但目前仍主要作為電池的補充。未來,超級電容器在風力發電、火車制動系統和太陽能存儲等方面都有應用潛力,盡管初期投入成本高,但長期來看將更加經濟。盡管「超級電池」技術尚在探索中,但石墨烯微型超級電容器的突破預示著超級電容器技術的光明未來。
超級電容屬於雙電層電容器,它是世界上已投入量產的雙電層電容器中容量最大的一種,其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣,都是利用活性炭多孔電極和電解質組成的雙電層結構獲得超大的容量。