近年來,國務院將城市軌道交通(簡稱“軌交”)項目的核準權限下放至省級投資主管部門的決定,使得眾多二三線城市迎來軌交建設熱潮。使得眾多二三線城市迎來軌交建設熱潮。截至2013年底,中國已有45個城市項目申報建設城市軌道交通項目。其中39座城市已經獲批,6座城市待批;共有20個城市(含香港)開通運行城市軌道交通。
據行業內估算,到2020年,城市軌道交通運營總里程將達到6000-7000km。受此影響,近年來軌交裝備產品需求量上漲,其中超級電容作為新型軌交儲能裝備,迎來一輪新的發展契機。
作為軌道交通儲能系統,超級電容可以起到制動能量回收和穩定電壓的作用。專家指出,在城市軌道車輛的能耗中,牽引能耗占了90%,車輛輔助設備能耗占10%。如采取適當的措施,如合理安排車輛運行,使用超級電容等能量管理設備,電能消耗量的40%就可以在車輛制動時反饋回供電系統,以供給正在加速的車輛使用。由于列車啟動和制動時會引起電壓的波動,若采用合適的能量管理設備,就可以減小電網電壓的波動,從而提高供電質量。
通常,城市軌道車輛運行里程長,安全要求高,對儲能元件的可靠性能要求更高。據專家介紹,城市軌道車輛設計使用壽命為30年,約是普通公交車輛使用壽命的3倍。超級電容比電池有更長的循環壽命,更高的可靠性,正逐漸受到青睞。
“新型超級電容器”取得突破
在“新型超級電容器”方面,突破了高能量密度、高功率密度、長壽命超級電容器的制備技術瓶頸,研制了多孔石墨烯、高耐壓電解質鹽和電解液、纖維素隔膜等材料,開發了干法制備電極片中試技術,突破了(3.0V/12000F)超級電容器產業化的核心技術,產品已在機械能回收、超級電容器軌道車輛方面在國內外獲得應用。
消息稱,目前國內在超級電容器方面從材料、器件到系統集成已形成核心技術體系,改變了超級電容器在“十一五”期間由國外產品壟斷的局面。
超級電容器獲政策扶持
在超級電容發展上,政府一貫重視。2006年、2007年就在技術層面強調了重視超級電容器的發展,之后政府又出臺了對超級電容器應用補貼的政策。2016年作為“十三五”的開局之年,關于超級電容的利好消息不斷。
4月份工信部印發了《工業強基2016專項行動實施斱案》,首次將超級電容器列入扶持重點。
隨后,《超級電容器用有機電解液規范》通過了國家行業標準審定會,此標準是我國超級電容器材料方面的首個行業標準,有助于超級電容器電解液的規范化,推動中國超級電容器產業的技術進步。
緊接著,工信部2016年第17號公告,發布了包括機械行業、汽車行業、電子行業等在內的587項行業標準。其中,包括《超級電容器分類及型號命名方法》電子行業標準。根據發布信息,該標準自9月1日起正式實施,是我國第一項超級電容器領域的基礎標準。
在國家發改委、國家能源局下發的《能源技術革命創新行動計劃(2016-2030年)》以及《能源技術革命重點創新行動路線圖》中,也提出發展大容量超級電容儲能技術。
在《能源技術革命重點創新行動路線圖》中,提出的具體目標為,“開發新型電極材料、電解質材料及超級電容器新體系。開展高性能石墨烯及其復合材料的宏量制備,探索材料結構與性能的作用關系;開發基于鈉離子的新型超級電容器體系。研究高能量混合型超級電容器正負電極制備工藝、正負極容量匹配技術;研發能源密度30Wh/kg、功率密度5000W/kg的長循環壽命超級電容器單體技術。研究超級電容器模塊化技術,突破大容量超級電容器串并聯成組技術。研究10MW級超級電容器儲能裝置系統集成關鍵技術,突破大容量超級電容器應用于制動能量回收、電力系統穩定控制和電能質量改善等的設計與集成技術!
超級電容市場前景可觀
據了解,國外研究超級電容器起步較早,技術相對成熟,處于領先地位。美國的USMSC計劃、日本的NewSunshine計劃和歐洲的PNGU計劃均將超級電容器列入開發內容。
全球來看,2015年全球超級電容器市場規模達到173億美元。據Navigant預計,2014年到2023年超級電容器市場將增長約20倍,年均復合增長率達到39%,可見超級電容器市場的潛力巨大。
就國內來看,國內超級電容器的市場規模逐年提升,2012-2015年間,國內超級電容器的市場規模由19.4億元增長到超過70億元,發展迅速。在業內人士看來,隨著國家政策支持力度的加大以及技術的不斷升級,超級電容器市場產業鏈爆發在即。<
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