超級電容器正向取代電池的方向前進

作者：George Leopold

市場研究機構IDTechX預測，超級電容終將掠奪的鋰離子等電池技術；該機構認為，在接下來的20年將會有80家左右的超級電容制造商崛起。那么，未來鋰離子等電池技術的地位，會就此被超級電容取代嗎？

超級電容器（supercapacitor）正向取代電池的方向前進。對比鋰離子等電池技術，超級電容能提供安全性，快速充電與尺寸上的優(yōu)勢，同時有助于為汽車，電網與IT等多種應用復雜的電池管理系統(tǒng)。

特別看好此一能源儲存與充電新興技術的市場研究機構IDTechX預測，超級電容終將取締目前的鋰離子等電池技術。該機構認為，在接下來20年將會有80家左右的超級電容制造商崛起，供應一般車輛，大型巴士，磁浮列車等以電機取代引擎的應用。

值得一提的是，中國大陸市場因為電動車業(yè)者持續(xù)增加，預期到2041年大約將會有30家左右的超級電容制造商，有望先進于其他國家。

IDTechX指出，“通過改善的超級電容及衍生技術將實現(xiàn)龐大的商機，相關應用包括微型電網，貨車，電車，卡車，重型越野車，以及使用能量收集技術的物聯(lián)網（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）大型電源?！?/p>

汽車產業(yè)資深分析師Egil Juliussen曾在《 EE Times》美國版的某些集播客節(jié)目中解釋了超級電容技術的潛在優(yōu)勢：“關于電容的好消息是，你能很快速地為它們充電，因為只需要將倒一點電流到里面，一下子就充滿了；”他將這種能源技術比喻為緩沖存儲器，可以設置于充電站與電網之間。

不過關于超級電容技術究竟何時或是否能發(fā)揮其潛力，Juliussen的預測相當保守；他坦承上述的應用情境可能是“遙不可及”，但又表示：“你永遠不知道會發(fā)生什么事?！?/p>

IDTechX的看法就此前景樂觀，該機構預測的超級電容技術將進行分類，物聯(lián)網與數(shù)據(jù)中心應用需求不斷增長而起飛。而既然任何東西都離不開電力，電動車快速充電也會是一大賣點，超級電容技術的成功在望。

預測2041年的各區(qū)域市場超級電容制造商數(shù)量

舉例來說，IDTechX預測未來的超級電容將使城市輕軌交通以及公交車網路在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。

因為能量密度，仍是電力電子應用中非常關鍵的設計考量，目前這方面電池仍然勝過超級電容；以每公斤瓦特-小時（Wh / kg）表現(xiàn)來看，現(xiàn)今超級電容的能量密度接近低階電池技術，僅高于10 Wh / kg一點點；“負重（承重）超級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，未來電池技術和超級電容的組合使用趨勢會更明顯。

IDTechX也預測了一系列混合性的組合的可能，例如電容與超級電容的組合，或者電池與超級電容的組合，將實現(xiàn)快速無線充電等應用。

到目前為止，IDTechX估計超級電容已經取代了約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；“超級電容技術的改善以及市場推展目前速度很快，在接下降20年將會有很多大規(guī)模的進展與顛覆。

原文發(fā)布于ESM姊妹網站EE Times 編譯：Judith Cheng 責編：Elaine Lin