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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
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北极星储能网获悉,1月25日国家能源集团发布新能源院1MW/5MIN超级电容器储能系统公开招标中标候选人公示。中标候选人情况如下:第一中标候选人:南京南瑞继保工程技术有限公司,报价706.2万元。第二中标候选人:煜邦智源科技(嘉兴)有限公司,报价634.015万元。本超级电容器储能系统容量为≥1MW/5min
1月18日获悉,山东淄博供电公司的储能式大电流短路冲击试验室顺利通过验收,标志着该公司成为国网山东省电力公司首家具备储能式大电流短路冲击试验检测能力的地市级供电公司。淄博供电公司于2019年开始试点建设储能式大电流短路冲击试验室,并先后完成两期实验室改造升级。该试验室配置的大容量储能式
北极星储能网获悉,12月6日,华电电力科学研究院2MW超级电容储能系统集成试制、2MW飞轮储能系统集成试制招标。项目地址位于浙江杭州,2MW超级电容储能系统集成试制要求投标人提供(2018年至投标截止日)超级电容储能项目业绩至少1项或锂电储能业绩3项;2MW飞轮储能系统集成试制要求投标人提供(2018年1
11月1日,广东能源集团20兆瓦新型储能系统示范项目(以下简称“新型储能系统示范项目”)并网投产,该项目是广东省首个“锂电+超级电容器”火储联合调频项目,已列入国家重点研发计划“储能与智能电网技术”重点专项。新型储能系统示范项目场址位于广东省珠海市,通过创新性采用“16MW/8MWh磷酸铁锂电
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近日,许继集团承接的华能集团福建罗源电厂超级电容混合储能辅助火电机组AGC调频示范项目全功率投运成功,标志着“超级电容混合储能辅助火电机组AGC调频技术研究及示范应用”项目成功实施,该项目也是国内首个大容量超级电容混合储能调频项目。许继为该项目提供了8套2.5MW储能调频PCS升压一体机系统和6
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北极星储能网获悉,5月24日,深圳清研电子科技有限公司发生工商变更,新增股东贝特瑞、深圳力合泓鑫创业投资合伙企业(有限合伙),同时公司注册资本由1111.11万元人民币增加至1259.26万元人民币,增幅13.33%。据了解,圳清研电子科技有限公司成立于2020年,经营范围包含新能源储能材料、超级电容的设计
北极星储能网获悉,4月9日,山东济南科技局等印发《济南市企业研究开发财政补助实施办法》,文件提出为鼓励创新主体持续加大研发经费投入,市财政按一定比例对符合条件企业的研发经费投入给予的补助资金,单个企业年度最高补助300万元。补助的重点高新技术领域包括新型动力电池与储能电池技术、燃料电
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近日,慕尼黑工业大学(TUM)无机和金属有机化学教授RolandFischer的团队研发出了一种高效的超级电容器。该储能装置采用了一种既新型又强大、同时也是可持续发展的石墨烯混合材料作为正极,与基于钛和碳的成熟负极相结合,其性能数据与目前使用的电池基本相当。超级电容器与电池的不同之处在于,它们可
据外媒报道,美国能源部橡树岭国家实验室(theDepartmentofEnergysOakRidgeNationalLaboratory,ORNL)领导的一个团队研发了一种新型集成式方式,以跟踪超薄材料中传输能量的离子,这种做法可以释放离子存储的能量,以实现充电速度更快、使用更持久的设备。多年来,科学家们一直在研究一种称为MXenes的
据媒体报道,爱沙尼亚的超级电容器厂商SkeletonTechnologies和德国卡尔斯鲁厄理工学院(KarlsruheInstituteofTechnology)已合作完成了新型突破性石墨烯电池的研发。它们将其称为“电动汽车超级电池”(SuperBatteryforEVs),能够在15秒内充满电,而且在数十万次充放电循环后都不会退化。迄今为止,充
展望未来超级电容器的发展,首先还是向低内组,大型脉冲电源里面,其次在车载储能或者轨道交通里面、储能领域还是要做提高能量密度,往混合型电容发展。——宁波中车新能源科技有限公司副总监郑超2020年8月26-28日,由中国能源研究会、中关村管委会、中关村科学城管委会指导,中国能源研究会储能专委会
锂离子电池和超级电容器是储能原理不同、各有特点的两类代表性储能器件。锂电池能量密度高(~250Whkg-1),但功率密度偏低(<1kWkg-1),而超级电容器功率密度高(~15kWkg-1)但能量密度过低(<20Whkg-1)。超越上述两类储能器件的储能极限,发展兼具高能量密度和高功率密度储能器件的新型电极材料,
移动电子设备、电动汽车、无人机和其他技术的爆炸式增长,推动了人们对需要能够为此类设备提供动力的新型轻量化材料的需求。据外媒报道,美国休斯顿大学(theUniversityofHouston)和德州农工大学(TexasAMUniversity)的研究人员利用由还原氧化石墨烯和芳纶纳米纤维制成了结构型超级电容器电极,而且
说起榴莲,人们第一印象是它那特别的味道。榴莲似乎和超级电容完全搭不上边。但是来自澳大利亚悉尼大学的科学家已经成功创建了一种低成本的利用榴莲和菠萝蜜的废料为超级电容器构建电极的方案。制造超级电容器时,科学家通常依赖于多种碳基材料作为电极:例如活性炭,碳纳米管和石墨烯片。最好使用具有
2012年之后,有一种材料开始得到重视,那就是MXene材料。这是一类具有二维层状结构的金属碳化物和金属氮化物材料,其外形类似于片片相叠的薯片。这种材料可以广泛用于能源和光学等领域,也是储能科学家们感兴趣的一个新兴领域。(来源:微信公众号“微锂电”ID:V-lidian作者:蔡雅倩)MXene材料的化学
近日,特斯拉传出消息推出超级电容,据了解超级电容器应用极为广泛,除了电动汽车之外、在风光储、家庭储能、地铁能量回收等多种储能领域都可应用,以下这篇报告为大家详解超级电容器的储能原理与应用。[$NewPage$][$NewPage$][$NewPage$]
2月21日傍晚,一位用户名为“房妈妈说车”的抖音用户在视频中称,“特斯拉即将采购宁德时代的无钴电池。”即磷酸铁锂电池。该用户还称,“特斯拉要活成比亚迪的模样”,因为特斯拉汽车的电机采用的比亚迪同款电机,而且比亚迪一向采用的都是磷酸铁锂电池。(来源:微信公众号“石墨盟”ID:flake-graph
2月22日,在国网上海市电力公司堡港路仓库,上海电力物资公司检测中心员工应用便携式一体化电缆保护管质量现场快检装置对浙江某电缆保护管公司的产品进行质量检测,仅用三小时便顺利获取了检测数据。截至目前,上海电力物资公司已使用该装置完成31个批次的电缆保护管预筛选,发现不合格批次9个。从2020
9月19-20日,由德国杜塞尔多夫展览(上海)有限公司主办,唐山创新小镇协办的“第五届国际储能峰会(ESC2018)”在唐山南湖国际会展中心成功举办。为期两天的峰会,成功邀请了来自海内外10个国家的政府部门、储能技术厂商、电力公司、发电集团、电网公司、输配电和电网系统运营商、系统集成商、新能源厂
非洲的可再生能源、能源市场还正在发展,刚才我也提到了这边有很多的机会,我们鼓励人们到非洲来和我们合作,现在存在的问题是缺乏金融的资源,来自肯尼亚的高乔先生在2018国际储能峰会上如是回答与会嘉宾。2018年09月19-20日,2018第五届国际储能峰会在唐山南湖国际会展中心拉开帷幕。峰会邀请来自25
2018年09月19-20日,2018第五届国际储能峰会在唐山南湖国际会展中心拉开帷幕。峰会邀请来自25个国家和地区百余位海内外演讲嘉宾共商储能良机。北极星储能网将对大会进行全程直播,如需我们直播您的会议,请联系微信号:13693626116。贝宁JESUTONSARL公司总监ChristianGBOGBO先生分享了非洲可再生能源项
农村的电气化都是一个最大的问题,不管是尼日利亚还有赞比亚,还有埃塞俄比亚,整个非洲都有各种各样的这样的项目,都有农村电气化的项目正在实施。第二个就是上网电价的机会,肯尼亚高乔先生在2018国家储能峰会上表示。2018年09月19-20日,2018第五届国际储能峰会在唐山南湖国际会展中心拉开帷幕。峰
储能就像一个内存,光伏电站或其他的可再生能源就像一个硬盘,你输出的电像一个数据包,你储存在硬盘里再放到电脑里,这就是一个过程。我们认为分布式能源在未来一定是个大趋势,储能就变成了一个非常重要的缓冲环节,岚度CEO孙嵩劼在2018国际储能峰会上表示。2018年09月19-20日,2018第五届国际储能峰
2018年09月19-20日,2018第五届国际储能峰会在唐山南湖国际会展中心拉开帷幕。峰会邀请来自25个国家和地区百余位海内外演讲嘉宾共商储能良机。北极星储能网将对大会进行全程直播,如需我们直播您的会议,请联系微信号:13693626116。国家电网浙江省电力有限公司人工智能与物联技术实验室主任颜拥先生作
大规模储能里有三个技术是比较核心关键的,一个是BMS,第二个是PCS,第三个是EMS,任何一个环节做的不好都有可能造成非常大的风险和不良的后果,周锡卫研究员在2018国际储能峰会上表示。2018年09月19-20日,2018第五届国际储能峰会在唐山南湖国际会展中心拉开帷幕。峰会邀请来自25个国家和地区百余位海
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