超级电容器信息月报(12年03月)

超级电容器信息月报（2012年03月 ）一、 国家相关产业、行业政策动态1、车用市场推动超级电容器发展 2012年03月20日 来源：百方网 由于铅蓄电池的重污染问题，国家相关部门已经制定相关淘汰铅蓄电池的计划表，可以说退出历史舞台已是早晚的事，而锂电池由于国内核心技术的缺失，以及生产成本居高不下，在短时间内很难大规模应用起来，因此结合铅蓄电池与锂电池优点的超级电容器应运而生，面对日益增长的汽车市场，超级电容器也得到了更多的展示平台，因此可以预计到未来车用市场将会大力推动电池特别是超级电容的发展。超级电容器能够在几秒内迅速充放电,循环寿命高,但比能量不高,结合了锂电池与铅酸电池的优点。如果说电解电容是百米短跑选手,现在流行的锂电池是长跑选手,那么超级电容更像是400-800米中跑选手。未来40%-50%应用是在车用市场。电动或混合动力汽车、以及汽车节能(制动能量回馈)的应用前景广泛。目前国内主要的应用是混合大巴,以及制动能量回收和启动加速。在美国、日本启停弱混处于大量推广阶段。国内混连、串联的增程式电动车也会应用到超级电容。混连大巴中,去年有1000辆以上应用EDLC,由南车时代和宇通生产。目前超级电容器全球应用还处于起步期,国内在赶超。日本美国最大,中国与韩国正在赶超。EDLC产业分布中上游原材料厂家、单体制造厂家和模组系统厂家大部分在国外,原材料被国外垄断,国内单体制造和模组系统产业化刚刚开始。因此要想解决当前技术核心问题，必须要对生工艺，能耗等方面入手，降低生产成本进而带动超级电容的普及。只有掌握了核心原材料,才能降低成本,另外工艺成本不同能耗也不同。要重视工程化和装备技术,否则成本受制约。装备好的电解电容良率就很高,国外具备优势,日本装备投资1500万以上,韩国1200万,成本优势空间大很多。2、一亿只纳米超级电容电池动力源项目落户孝义 【来源:孝义市人民政府】 2011年11月8日上午，山西晋越峰巨能科技有限公司年产一亿只纳米超级电容电池动力源项目举行奠基仪式，市委副书记薛虎平及相关部门负责人参加了仪式。 据悉，此项目为市招商四局引进，我市卫鸿机焦有限公司在积极响应市委市政府提出的经济转型、技术转型的基础上与深圳纳诺材料科技研究所合作，共同成立了新能源科技公司山西晋越峰巨能科技有限公司。 据了解，一亿只纳米超级电容电池动力源项目属于清洁环保项目，是以科技进步为主导的高新技术，高端产品为核心的新能源产业，其产品将广泛应用于工业、农业、医疗、科技、军事等领域，市场前景十分广泛。经过数月的考察和实地调研，该项目预计分三步实施，从2012年开始投资31亿元，上马年产量达1000万只的生产线，实现当年投产达效，按市场初步预测可实现产值180亿，利税26亿，第二期达产5000万只，到2015年最终达产1亿只，产值实现1800亿，完成总投资319亿元。 3、厦门电容混合动力公交将上路 为全省首台正文 我来说两句(0人参与) 2012年03月13日12:25 来源：台海网 台海网3月13日 据厦门商报讯（记者 张婷婷）记者昨日从公交集团集美公司获悉，全省首台超级电容混合动力公交车，将在往返于厦门北站和理工学院思明校区间的950路公交车上试运行。记者从业内人士处了解到，此次试运行的超级电容混合动力公交车是“第二届新能源客车大赛”上混联组的冠军，该车配备了空气悬挂与全承载车身，可以减缓乘客坐车时的颠簸感，比以往的公交车更为舒适与安全。同时，一级踏步的设计能够方便乘客上下车。目前，在厦门运行的油电混合动力公交车使用的电池，是把电能先转化成化学能，需要使用时，再从化学能转化成电能。与普通柴油公交车相比，更为节能、低碳，但电池使用寿命到期后（一般为7年-8年），如果处理不当也会造成环境污染，同时，在能量转化的过程中也伴随着能量的损耗。超级电容混合动力公交车不需要使用电池进行能量转化，而是可以直接将柴油转化为电力使用。与纯电动公交车相比，超级电容混合动力公交车在节能方面确实有所逊色，但续航能力以及实用性方面都优于纯电动公交车。二、新产品、新项目、新技术推荐类别内容（行业内国际前沿的技术、专利，国际几大品牌最前沿的产品信息、国际研究机构最新信息等）研究院1、超级电容或可成为节能发展新方向2012年03月21日17:21 来源：人民网-环保频道 作为能源的储存设备，超级电容充放电的速度远超普通电池，但受低能量密度的限制，其能量密度仅相当于电池的一小部分。日前，美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的科学家们采用标准光学DVD驱动，生产出一种新型的超级电容。新产品集合了电容和电池的优点，在能源储存技术上形成了突破，其机械性和电力特性更强，表面积更大。相关研究已经发表在最新的科学期刊上。电池是以电力的方式储存能量，待使用时释放出来，而电容器是将能量储存在一对具有反向电极导体之间的设备。电容器并非电池，更具临时性。电气化学电容器也被称作超级电容，它与在电视机或电脑中使用的普通电容不同，能够储存更多的电量。通常，评判一个储电设备有两个主要的标准，即能量密度和电力密度。如果在电动汽车上安装这样的电容设备，能量密度可以决定一次充电后的行使距离，电力密度可以决定行驶速度。采用新方法生产出来的电极在不同的电解液中均显示出超高的能量密度值、高电力密度以及良好的循环稳定性。此外，新电容也具有良好的电气化学特性。加利福尼亚大学洛杉矶分校化学和材料科学工程教授理查德?凯纳（Richard B. Kaner）说：“我们的研究证明，新超级电容储存的电量与传统电池相当，但充电放电的速度却快很多。”与活性炭电极相比，新电极机械性能更好且传导性更佳（活性炭电极传导性为10-100S/m，新电极的传导性1700S/m）。凯纳表示，这些都说明新型电极能直接用作超级电容电极，而无需像传统的活性炭电极电容那样使用集电器。为了在实际情况下测试超级电容的表现潜力，研究人员在持续的机械压力条件下放置了新设备，以分析其表现能力。结果显示，机械压力对于新型超级电容基本没有影响。它或将引领理想的能源储存系统的发展方向，让能源存储更灵活、更便捷。不仅如此，超级电容的其他一些特性也已经应用在坦克和潜水艇等大型的发动机启动电容上，同时随着成本降低，新超级电容也将应用在柴油卡车和火车机车上。从2000年开始，超级电容吸引了电动汽车行业，其充电速度远远快过普通电池。而正在开发的新技术能进一步提高电容的能量密度，这将对电动车和插入式混合动力车有更大的吸引力。（王淏）2、碳纳米管薄膜简洁超级电容器研究取得新进展相关专题： 化工技术 时间：2012-03-07 14:57 中科院物理所：碳纳米管薄膜简洁超级电容器研究取得新进展 2月28日讯 最近，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）先进材料与结构分析实验室“纳米材料与介观物理”课题组提出了一种结构简单、重量轻、能量密度和功率密度高的碳纳米管薄膜简洁式超级电容器及其制备方法。相关研究结果发表在Energy & Environmental Science（2011, 4, 1440）上。开发长循环寿命，高比能量和高功率密度的储能器件一直是诸多领域研究者关注的热点课题之一。随着社会科技的发展，如电动汽车等许多领域对电源功率的要求大大提高，已经远远超出了电池的承受能力。传统的电容器虽然功率非常大，但其能量密度有限，也不能满足实际需要。超级电容器，也叫电化学电容器，其性能介于传统电容器和电池之间，兼有电池高比能量和传统电容器高比功率的特点。超级电容器在混合动力汽车，大功率雷达，移动电话信息备份电源，笔记本电脑和无电池遥控器等方面有着重要应用。随着便携式电子器件的发展，传统超级电容器的组装方式已经远远不能满足当前电子器件的发展，超级电容器正在向着轻便，简洁的方向发展。碳纳米管具有高的比表面积和电导率，是一种理想的超级电容器电极材料。目前，主要通过将碳纳米管与导电聚合物混合，然后将混合物涂到导电基底上或在基底上直接沉积纯碳纳米管薄膜作为电极材料。然而，由于聚合物的加入将会降低碳管薄膜电极的电导率和多孔率，对电荷在电极中的转移和电解液中离子在电极孔隙中的扩散有着不利影响，导致超级电容器功率密度下降。然而，纯碳纳米管薄膜具有较高导电性和多孔结构，能有效克服导电聚合物对电极的影响，可以直接作为超级电容器的电极材料。但是，以上两种碳纳米管电极不得不平铺到金属薄片或其他基底上。基底的使用将会增加超级电容器的重量，金属薄片或其他基底的柔韧可折性均较差。因此，目前基于碳纳米管的超级电容器仍然是传统的纽扣式结构，即三明治结构。如何利用碳纳米管构建高性能的简洁超级电容器是未来碳纳米管超级电容器发展的一个方向。物理所纳米材料与介观物理课题组多年来一直致力于碳纳米管薄膜制备、物性与应用基础的研究，取得了系列成果（Nano. Lett. 2007, 7, 2307; Adv. Mater. 2009, 21, 603; Nano. Lett. 2009, 9, 2855）。最近，该课题组牛志强博士、周维亚研究员、解思深院士等与澳大利亚卧龙岗大学智能聚合物研究所陈俊博士、物理所清洁能源实验室E01组李泓研究员、冯国星博士合作，充分利用直接生长的自支撑柔性碳纳米管薄膜的高导电率、高力学性能、高自吸附力等特点，提出了一种结构简单、重量轻、能量密度和功率密度高的碳纳米管薄膜简洁式超级电容器及其制备方法。 他们利用有机溶液平铺法控制直接生长的碳纳米管薄膜的自吸附性，将任意数量的碳纳米管薄膜非常平整地、牢固地组装到超级电容器的隔膜上，有效地减小了碳纳米管薄膜之间的连接电阻，有利于提高碳纳米管薄膜电极的功率密度。而且，此方法突破了直接生长的碳纳米管薄膜面积和厚度在制备薄膜电极方面的限制，有望解决大电容量碳纳米管超级电容器对电极材料面积和厚度方面的需求。他们利用上述方法得到的具有规则尺寸和表面形状的碳纳米管薄膜直接作为电极材料和集流器，通过卷绕组装成高性能的简洁超级电容器。这种设计和组装技术不仅有效消除了碳纳米管薄膜与金属集流器之间的接触电阻，而且简化了超级电容器的结构，减轻了超级电容器的重量，这对于碳纳米管薄膜超级电容器的实际应用具有重要意义。实验结果表明，简洁超级电容器表现出理想的双电层电容行为，在电势反转时，表现出很好的电流响应，碳纳米管薄膜简洁超级电容器的充放电效率达99%，计算得到的质量比电容为35 F/g，能量密度为43.7 Wh/kg，最大功率密度为197.3 kW/kg。这远大于目前用活性碳材料制备的传统超级电容器的能量密度（1-10 Wh/kg）和功率密度（2-10 kW/kg）。此外，简洁超级电容器还表现出了优异的频率特性。3、电动汽车超级电容电池 充电只需几分钟相关专题： 汽车电子 来源： 电子工程世界 为了开发新一代电动汽车、太阳能系统和其他清洁能源技术，研究人员需要一种有效的途径来存储能量。有一种关键的能量存储设备适用于这些应用和其他应用，就是超级电容器，也称为电双层电容器(electric double-layer capacitor)。独特的三维阵列纳米孔刻在沸石矿模板炭中，使它能够用作电极，以制备高性能超级电容器，这种电容器具有高容量和快速充电时间在最近的一项研究中，科学家们已经考察了可能使用的一种材料，这种材料叫做沸石矿模板碳(zeolite-templated carbon)，可作为电极，用于这种类型的电容器，他们发现，这种材料独特的孔状结构大大提高了电容器的整体性能。研究人员博之福华(Hiroyuki Itoi)，西原博友(Hirotomo Nishihara)，太极小暮(Taichi Kogure)，京谷隆(Takashi Kyotani)来自日本仙台(Sendai)东北大学(Tohoku University)，他们已经发表的成果就是研究高性能电双层电容器，发表在最近一期的美国化学学会杂志(Journal of the American Chemical Society)。为了储存能量，电双层电容器充电要使用离子，这些离子从本体溶液(bulk solution)迁移到电极，在那里它们被吸附。在到达电极表面之前，这些离子必须穿过狭窄的纳米孔，而且要尽可能快速高效。基本上可以说，离子穿过这些路径越快，电容器充电就越快，就会带来高速度性能。此外，电极吸附离子密度越大，电容器可以存储的电荷量就越大，就会带来高容量电容。最近，科学家们一直在测试材料，他们使这些孔具有各种不同的大小和结构，努力实现既有快速的离子传输，又有很高的吸附离子密度。但是这两个要求是有点矛盾的，因为离子穿过较大的纳米孔会更迅速，但大纳米孔会使电极密度低，从而降低吸附离子密度。“在这项工作中，我们成功地表明，有可能满足这两个看似矛盾的要求，就是满足高功率密度和高容量电容，采用沸石矿模板炭就可以，”西原对物理学家组织网站说。这种沸石矿模板炭包含的纳米孔直径是1.2纳米，小于大多数电极材料，而且有一种非常有序的结构，而其他的孔可能就是无序的和随机的。这种纳米孔的小尺寸就使得吸附离子密度很高，而这种有序的结构被描述为钻石般的框架，就使离子可以快速穿过纳米孔。在先前的研究中，研究人员发现，沸石矿模板炭上面的纳米孔小于1.2纳米，就无法实现快速离子传输，这表明这一尺度可提供最佳平衡，就是平衡高速性能与高容量电容。在测试中，沸石矿模板炭的性能超过了其他材料，表明它可被用作一种电极，用于高性能电双层电容器。“我们现在正在试图进一步提高沸石矿模板炭的能量密度，使它达到和充电电池相同的水平，”西原说。“如果这样的电双层电容器被开发出来，用于移动设备比如手机，充电时间就可缩短到只有几分钟。还有另一个重要的应用前景，就是电双层电容器可以支持电动汽车的充电电池，延长电池使用寿命。也为了这种目的，实现更高的能量密度就是一个关键问题。”4、借力电动汽车 超级电容持续走热来源： icbuy亿芯网 近年来，由于新能源行业尤其是新能源汽车行业的飞速发展，作为当今最先进的储能设备。超级电容器可以直接充电，再直接放电，能量形式没有转变，能量也没有损失，充放电效率高达98%；经济价值大，成本只有铅酸电池的70%。超级电容器电动大客车以环保、节能、成本低的优势性能，成为了公共交通现代化的最佳方案，同时也是航空航天、军事、环保方面的生力军。在北京“限行令”下，车牌摇号比例已经超过28：1，激烈程度让很多人望而生畏。而此时，北京再次出台一条新政“凡是购买电动车的车主，除将享受一定的优惠补贴外，还将享受不摇号、不限行、不纳税(国家代付)的优惠政策”。与此同时，科技部、工信部和国资委也都出台政策支持新能源汽车产业的发展，分别为国家“十二五”电动汽车科技产业化重大专项项目、节能与新能源汽车产业发展规划和央企纯电动车投资规划。从三大政策的细则可以看出，三部委已经将关注及投入重点统一到着重发展纯电动和插电式混合动力的产业化方向上，同时也将加大对混合动力汽车的市场推广力度。并且，未来十年将会注入近千亿元的投入，足见政府对新能源汽车的重视程度。作为华东地区的中心，上海政府在新能源汽车的发展上不遗余力。2011年，国内41个重点城市已建成的电动汽车充电站76座中，上海的建设力度是最大的。今年4月份，美国华尔街日报中文网报道，全球知名汽车公司沃尔沃旗下子公司与上汽集团达成合作协议，将在上海筹建合资公司，用以研究开发新能源汽车传动系统。由此可见，上海新能源汽车建设已驶入快车道。“近年来，由于新能源行业尤其是新能源汽车行业的飞速发展，作为核心动力储能设备的超级电容器也步入高速发展的阶段。”电子工业学会负责人介绍到，超级电容器是当今最先进的储能设备。以往的储能设备都是由电能转变成化学能，再由化学能转变成电能，两次转变能量有损失，超级电容器直接充电，再直接放电，能量形式没有转变，能量也没有损失，充放电效率高达98%；经济价值大，成本只有铅酸电池的70%。超级电容器电动大客车以环保、节能、成本低的优势性能，成为了公共交通现代化的最佳方案，同时也是航空航天、军事、环保方面的生力军。行业人士告诉记者，目前的汽车动力电池主要有以下四种：最低档的为铅酸电池，污染重，目前只用于电瓶自行车。较低档为镍氢电池，特点是价格昂贵，行驶很短，电动汽车上没前途。再好一点的是磷酸铁锂电池，价格较贵，目前大部分电动汽车已经使用，并实现一次充电行驶100120km。接着就是需要启动汽油机的混合动力来延长里程，但安全风险较大。最好的是超级电容动力电池，价格便宜，免维护，1050万次的充放电循环寿命，会成为动力电池的主流。5、今后买电动汽车有望只付一半钱 2012年03月 08日 00:00 |来源： 扬州时报 扬州网讯 近日，有报道称，我省首次明确新能源汽车推广应用“时间表”，三大试点城市3年内3000辆新能源汽车要上路，为了有效促进推广工作，政府将给予新能源汽车购买方高达售价一半的补贴。按照规划，扬州将于明年推广实行。但从目前扬州的现状来看，扬州实际运行的新能源电动汽车还是少数，到了明年，扬城的新能源电动汽车能否迅速得到推广，市民购买纯电动汽车是否真能只用付一半的钱呢？新能源汽车推广“时间表”确定2013年推广至我市江苏省政府日前印发了新能源汽车推广应用指导意见，首次明确新能源汽车推广应用“时间表”。按照规划，20122014年，南京、苏州、南通，三大试点城市将各自推广应用1000辆以上新能源汽车，其中纯电动汽车须超过50；2013年2015年，扩大到扬州、无锡、常州、盐城、镇江等地。目前，江苏省运营的新能源汽车有150辆。江苏省还首次明确了新能源汽车及充换电站的技术标准。纯电动公交车和出租车续航里程均应达到180公里以上，电池完全充放电次数不得低于2000次，重量比能量不得低于110瓦时公斤。试点城市纯电动汽车将半价销售每辆汽车至少补贴6万使用新能源汽车毋庸置疑是有益于节能环保的，但目前新能源汽车还是少数，售价较高，为了有效推广，中央和省市将给予汽车购买方补贴，预计占售价的1/2。据悉，今后，南京、苏州、南通三大试点城市新增公交、出租车都应优先应用纯电动汽车，兼顾发展环卫、邮政、电力等公共服务领域纯电动汽车，鼓励企事业单位和市民使用纯电动汽车。鉴于目前，电动客车和乘用车售价较高，分别高达100多万和10多万元，购买纯电动大巴车和乘用车的消费者，每辆除中央财政分别补贴50万元、6万元外，省和试点市将给予配套补贴，对电动公交车和电动出租车将按燃油车辆类型申报国家燃油补贴。电动出租车运价与普通出租车运价一致，但不收取燃油附加费，减免电动出租车经营权有偿使用费。扬州本地车企早已率先推出6辆市场推广遇瓶颈记者从市经信委相关部门了解到，目前我市已有两家车企研究生产新能源的汽车，分别为扬州亚星客车股份有限公司和扬州凯尔斯迈电动车业有限公司。其实，早在2010年4月18日，我市就已率先推出了由亚星客车生产的6辆新能源客车上路，包括3辆纯电动的和3辆混合动力的，但是运行至今，接近两年的时间了，扬城的新能源客车仍然也只有这6辆。“目前，扬州市只有一个电动公交的充电站，而那站里进进出出的也只有亚星的3辆纯电动公交车，市场根本没有打开，”亚星客车新能源设计处的王旭先生说道。据悉，亚星客车已经研发出了2款新的纯电动客车，其中超级电容电动客车，只需利用乘客上下车的间隙充电15秒，即可行驶3公里，但这就需要所有的普通站台都要升级为可充电的站台，而这个浩大的工程能否在一年的时间内实现？王旭先生表示有点担忧。“我们的电动汽车在家充电6至8个小时，即可一次行驶150公里，这项技术已经得到欧洲认证，在国内却没有获得相关资质，只能销往国外，”扬州凯尔斯迈电动车业有限公司王宁说道，“这次省内大力推广新能源汽车，希望能够给予我们这些企业政策支持，制定相关标准，让扬州人也能使用到这种节能、快捷的充电汽车。”除了本土车企，2010年，奇瑞汽车曾在我市率先投放电动汽车，只是迄今为止也只销售出了100多辆，“这个销售很不理想，”奇瑞汽车扬州分公司的副总经理李红星说道，“扬州不少家庭对于电动汽车仍然处于观望阶段，意识观念还未转变过来，同时电动汽车生产技术还有待提升，如车速目前最高只能达到60马，电池价格高达万元，使用寿命却只有4年，这些因素都制约了电动汽车的推广。”扬州将按标准实行补贴由此可见，扬州的新能源电动汽车目前数量可以说是“珍稀”，而且相关基础设施如充电站只有一个，新能源的汽车来源渠道也很单一有鉴于此，如何能够大力响应省政府大力推广新能源电动汽车的号召，扬城的市民在明年购买电动汽车能否按照规划如愿以偿地享受到半价优惠呢？省经信委相关人士表示，国家汽车产业政策明确纯电动是主攻方向，新增汽车产能0.5:1分配，即新增0.5辆纯电动汽车，才能配备1辆燃油汽车。这无疑让省内车企加大技术攻关、增加纯电动汽车产能吃下了“定心丸”，随着这项推广政策出台，政府将给予购买方高达售价一半的补贴更是让众多车企翘首以盼。对此，市经信委工业品处处长叶步荣也向记者表示，“如果政策真的下来，扬州一定按照政策指示，在明年给予新能源电动汽车的购买方相应的补贴，但是，电动汽车推广过程中的电池技术问题，配套设施如充电站的建设问题，以及标准制定问题确实存在，有待解决落实，所以想要大规模的突飞猛进不太现