超級(jí)電容器正向取代電池的方向前進(jìn)

作者：George Leopold

市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IDTechX預(yù)測(cè)，超級(jí)電容終將掠奪的鋰離子等電池技術(shù)；該機(jī)構(gòu)認(rèn)為，在接下來的20年將會(huì)有80家左右的超級(jí)電容制造商崛起。那么，未來鋰離子等電池技術(shù)的地位，會(huì)就此被超級(jí)電容取代嗎？

超級(jí)電容器（supercapacitor）正向取代電池的方向前進(jìn)。對(duì)比鋰離子等電池技術(shù)，超級(jí)電容能提供安全性，快速充電與尺寸上的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)有助于為汽車，電網(wǎng)與IT等多種應(yīng)用復(fù)雜的電池管理系統(tǒng)。

特別看好此一能源儲(chǔ)存與充電新興技術(shù)的市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IDTechX預(yù)測(cè)，超級(jí)電容終將取締目前的鋰離子等電池技術(shù)。該機(jī)構(gòu)認(rèn)為，在接下來20年將會(huì)有80家左右的超級(jí)電容制造商崛起，供應(yīng)一般車輛，大型巴士，磁浮列車等以電機(jī)取代引擎的應(yīng)用。

值得一提的是，中國(guó)大陸市場(chǎng)因?yàn)殡妱?dòng)車業(yè)者持續(xù)增加，預(yù)期到2041年大約將會(huì)有30家左右的超級(jí)電容制造商，有望先進(jìn)于其他國(guó)家。

IDTechX指出，“通過改善的超級(jí)電容及衍生技術(shù)將實(shí)現(xiàn)龐大的商機(jī)，相關(guān)應(yīng)用包括微型電網(wǎng)，貨車，電車，卡車，重型越野車，以及使用能量收集技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）不斷供電，或是醫(yī)療電子與數(shù)據(jù)中心使用的1MWh（兆瓦/小時(shí)）大型電源?！?/p>

汽車產(chǎn)業(yè)資深分析師Egil Juliussen曾在《 EE Times》美國(guó)版的某些集播客節(jié)目中解釋了超級(jí)電容技術(shù)的潛在優(yōu)勢(shì)：“關(guān)于電容的好消息是，你能很快速地為它們充電，因?yàn)橹恍枰獙⒌挂稽c(diǎn)電流到里面，一下子就充滿了；”他將這種能源技術(shù)比喻為緩沖存儲(chǔ)器，可以設(shè)置于充電站與電網(wǎng)之間。

不過關(guān)于超級(jí)電容技術(shù)究竟何時(shí)或是否能發(fā)揮其潛力，Juliussen的預(yù)測(cè)相當(dāng)保守；他坦承上述的應(yīng)用情境可能是“遙不可及”，但又表示：“你永遠(yuǎn)不知道會(huì)發(fā)生什么事?！?/p>

IDTechX的看法就此前景樂觀，該機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)的超級(jí)電容技術(shù)將進(jìn)行分類，物聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)中心應(yīng)用需求不斷增長(zhǎng)而起飛。而既然任何東西都離不開電力，電動(dòng)車快速充電也會(huì)是一大賣點(diǎn)，超級(jí)電容技術(shù)的成功在望。

預(yù)測(cè)2041年的各區(qū)域市場(chǎng)超級(jí)電容制造商數(shù)量

舉例來說，IDTechX預(yù)測(cè)未來的超級(jí)電容將使城市輕軌交通以及公交車網(wǎng)路在20秒完成充電，并減少替換昂貴電池的次數(shù)，從而回收昂貴材料的需求。

因?yàn)槟芰棵芏?，仍?a href="srfitnesspt.com/article/special/" target="_blank">電力電子應(yīng)用中非常關(guān)鍵的設(shè)計(jì)考量，目前這方面電池仍然勝過超級(jí)電容；以每公斤瓦特-小時(shí)（Wh / kg）表現(xiàn)來看，現(xiàn)今超級(jí)電容的能量密度接近低階電池技術(shù)，僅高于10 Wh / kg一點(diǎn)點(diǎn)；“負(fù)重（承重）超級(jí)電容的容量密度最差，但有很大的利用空間?！?/p>

目前來看 ，比起被取代，未來電池技術(shù)和超級(jí)電容的組合使用趨勢(shì)會(huì)更明顯。

IDTechX也預(yù)測(cè)了一系列混合性的組合的可能，例如電容與超級(jí)電容的組合，或者電池與超級(jí)電容的組合，將實(shí)現(xiàn)快速無線充電等應(yīng)用。

到目前為止，IDTechX估計(jì)超級(jí)電容已經(jīng)取代了約10％的昂貴鋰離子電池，而且將很快讓鉛酸電池送上滅絕之路；“超級(jí)電容技術(shù)的改善以及市場(chǎng)推展目前速度很快，在接下降20年將會(huì)有很多大規(guī)模的進(jìn)展與顛覆。

原文發(fā)布于ESM姊妹網(wǎng)站EE Times 編譯：Judith Cheng 責(zé)編：Elaine Lin