2021年中國超級電容器行業市場規模前景預測與投資戰略規劃分析
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超級電容器是一種能夠快速儲存和釋放電能的儲能裝置,具有功率密度大、充放電時間短、使用壽命長、溫度特性好、節能環保等特點。根據儲能機理的不同,超級電容器可分為雙電層電容器和贗電容器。
當前超級電容器通常指雙電層電容器,由正極、負極、電極之間的隔膜以及電解液構成。
正極:電源中電位(電勢)較高的一端,與負極相對
負極:電源中電位(電勢)較低的一端,與正極相對。
隔膜:是電解反應時用以將正負兩極分開,防止它們在電解池中直接反應而損失能量的一層薄膜。
電解液:是化學電池、電解電容等使用的介質(有一定的腐蝕性),為它們的正常工作提供離子,并保證工作中發生的化學反應是可逆的。
在雙電層電容器中,電荷在近表面的區域聚集,吸引了電解液中的正負離子,因而電極和電解質間形成靜電場用以儲能。由于在兩極均各有一層正負電荷對,故稱之為雙電層電容器。與鉛酸蓄電池、鋰電池相比,雙電層電容器的儲能反應是高度可逆的物理吸附,循環穩定性極好,具有功率密度高,充放電速度極快,能量轉換效率高,使用壽命長,溫度工作性能強大,安全系數高等特點,但由于吸附的電荷有限,能量密度并不高。
超級電容器主要應用場景為新能源、交通、工業等領域。因具備輔助峰值功率、備用電源、存儲再生能量、替代電源等用途,超級電容器在工業設備、汽車、軌道交通、消費電子等不同場景具有非常廣闊的發展前景。新能源、交通運輸,工業三大領域共占到超級電容需求的93%。隨著政策對新能源、軌道交通領域的大力支持,國內超級電容器領域的研究和產業化水平逐年提高,超級電容器行業與下游應用行業的發展將形成相輔相成之勢。光伏和風電系統是超級電容的重要市場。風電系統中,為確保風機保持恒定功率輸出,避免因機械壓力過大而導致槳葉斷裂,同時也能減小渦輪結構的機械壓力,需要變槳系統不斷調節槳葉間距。如果電網出現故障,風機需要啟動緊急備用系統來調整槳葉。超級電容具備瞬間釋放大功率、購置成本低、使用壽命長、重量輕等優點,是風電變槳緊急備用電源的首選。此外,自然界的風、太陽光照均具有隨機性和不穩定性,會對輸出電壓造成擾動。超級電容器具備較高的輸出功率,可以快速響應風力、光照的變化,在高電壓時段儲存電能,低電壓時段釋放電能,平滑地輸出電壓,大大提高發電設施的穩定性。在軌道交通領域,超級電容能夠實現制動能量回收,提高能量利用效率。超級電容器在軌道交通領域主要應用在有軌電車、地鐵制動能量回收裝置等。地鐵站間距離較短,制動頻繁,使用超級電容器的制動能量回收裝置代替制動電阻,可以吸收列車制動時產生的能量并儲存,最多可回收80%的能量,在列車啟動時,釋放能量助力軌道交通快速啟動。在實際應用中,多采用“超級電容器+蓄電池”的混合儲能方案。軌道交通基建投資提速,軌道交通領域超級電容需求有望迎來大幅提振。軌道交通是“新基建”的重點之一,據統計,2020年城市軌道交通共完成建設投資6286億元,在建項目的可研批復投資累計45289.3億元。2020年底,共有65個城市的城軌道交通通線網規劃獲批。基建投資提速,利好軌道交通裝備行業發展。2019年我國軌道交通裝備市場規模突破7000億元,2020年市場規模有望超7700億元。隨著超級電容技術的進步和成本的下降,軌道交通領域的超級電容需求會迎來大幅提振。新能源公交車為超級電容帶來增量。公交車具有行駛路線固定,啟停次數多等特點。將超級電容模組用于公交車的儲能與動力系統,可實現提高能源利用率,降低有害氣體排放,減少噪音的效果。目前搭載超級電容器的新能源公交車已在上海大規模投入運營。據久事公交集團披露,2020年,上海930路、17路、18路、隧道8線、146路新增89輛超級電容車,加上已經投運的11路、26路,上海超級電容公交車超過百輛,配套的6個超級電容快充站也已完成外線送電。傳統的超級電容充一次電,公交車只能行駛約5公里,而新款超級電容車充電5分鐘,在滿負載運營的情況下,可以完成20-30公里的運營,極大的克服了超級電容公交車需要頻繁充電的痛點。目前超級電容公交車在上海新能源公交車中的滲透率約為2%,而且,阜陽、南通、東莞等城市都在推廣超級電容公交車,空間十分巨大。
中金企信國際咨詢公布《2021-2027年中國超級電容器行業市場調查及投資戰略預測報告》
2019年全球電容器市場規模達220億美元,中國電容器市場規模為1102億元,占全球額比重達71%,中國已經成為全球最大的電容器市場。且中國電容器行業規模增速持續高于全球規模增速。從國內超級電容器消費結構來看,交通運輸用超級電容器消費占比38.2%,工業用超級電容器消費占比30.8%,新能源用超級電容器消費占比21.8%,裝備等其他應用領域消費占比9.2%。近年來中國將超級電容器產業的發展提升至國家戰略層面,超級電容器的市場規模逐年提升,超級電容器產業迎來了快速發展時期。未來,隨著電網、軌道交通、消費電子等下游應用領域對超級電容應用的增長,中國的超級電容器市場將繼續保持高速增長態勢,預計到2022年中國超級電容器市場規模有望達到200億元。