- 专注于高效的电力存储引发了超级电容器的出现
- 科研机构发现了超级电容器的创新制造程序
- 超级电容器材料开发的重点无处不在
- 汽车行业–超级电容器制造商的主要增长潜力领域
- 超级电容器在电子，能源和电力行业中的作用
随着电气化趋势渗透到更广泛的工业领域，并且需要高科技的电力电子设备，电力电子行业一直处于上升的螺旋中，并且没有减弱的迹象。近年来，由于更快的存储，有效的电源管理和能源优化的必要性，对高级电存储解决方案的需求已显着增加。
电力电子行业中由应用驱动的特性在电容器等电存储解决方案的开发中起了重要作用。电容器充电的相对时间效率一直在促使其在多种功率存储设备中实现。但是，电容器的蓄电能力仍有提高的潜力，这反过来又导致了超级电容器（也称为超级电容器或电化学电容器（EC））的发展。
专注于高效的电力存储引发了超级电容器的出现
随着工业发展开始围绕电气化趋势发展，超级电容器设计的创新步伐加快。包括通用电气在内的全球巨头都进行了旨在改善超级电容器设计的实验，以利用作为主要电气化推动力的行业对超级电容器不断增长的需求。 NEC公司是最早将超级电容器推向世界的少数公司之一。俄亥俄州标准石油公司（SOHIO）主要归因于本发明。
随着超导体作为一种更高效的储能解决方案的出现，EC技术的普及迅速激增。自从首次商用以来，超级电容器的设计已经发展了几代。电力电子行业的研究机构和领先公司仍在围绕制造方法和材料进行创新，以进一步提高超级电容器的成本效率和性能。
科研机构发现了超级电容器的创新制造程序
尽管超级电容器具有出色的工作特性，但与电池相比，制造商仍在努力控制高制造成本和降低超级电容器的储能能力。同样，对于超级电容器的耐久性有关的担忧已经在一定程度上限制了其在工业应用中的采用。为了解决这些问题，超级电容器制造公司一直在研发方面进行大量投资，以设计出更高级的超级电容器版本。
在过去五年中，一些基于研究的创新塑造了超级电容器市场，
- 2013年2月，美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的研究人员发现了一种突破性且具有成本效益的制造方法，该方法可通过使用消费级的LightScribe DVD刻录机来制造微型超级电容器。这些微型超级电容器由一层石墨的碳原子层构成，可以轻松集成到小型电子设备中。通过将二维石墨烯片与新的制造技术结合使用，研究人员可以在很大程度上降低制造成本，并扩大超级电容器的应用范围。
- 2013年7月，蔚山国立科学技术研究院（UNIST）的研究人员开发了一种创新的方法，可批量生产可用于制造超级电容器的3维介孔石墨烯纳米球（MGB）。研究人员预计，介孔石墨烯的性能将改善超级电容器的可扩展性，质量和成本效率，从而扩大其在电动汽车中的应用范围。
- 2014年8月，澳大利亚莫纳什大学的工程师开发了一种新颖的方法来生产超级电容器内部的石墨烯，从而将其能量密度提高了十倍于商用设备。工程师通过类似于传统纸张制造方法的过程创建了宏观石墨烯材料。此外，他们进一步确认，通过减少溶液中的化学物质-石墨烯中的氧化石墨，工程师们可以为石墨烯和10倍能量密度更高的超级电容器的商业化开辟新的途径。
- 韩国的一组研究人员于2014年8月发现了一种非常创新但非常合适的超级电容器电极替代材料。他们设计了一种在超级电容器中使用香烟过滤嘴的方法，该方法可以转化为高性能，高功率的碳基材料。密度。研究人员可以成功地使用香烟过滤嘴来储存比市售碳能更多的电能。
超级电容器材料开发的重点无处不在
高性能材料的发展已经在超级电容器制造商中引起了人们的广泛关注，随着可穿戴消费电子产品和电动汽车等各种工业应用对超级电容器的需求不断增长。尽管石墨烯仍然是超级电容器的合适材料之一，但正在进行的研究活动暗示着超级电容器市场格局的重大转变。
阿姆斯特丹大学Van't Hoff分子科学研究所的一组化学家在为燃料电池项目进行实验的同时，发明了一种用于超级电容器的新材料。研究人员发现，这种多孔性强的超级电容器材料价格低廉，轻巧且无毒，可用于超级电容器的潜在商业应用，例如运输，电子和储能设备。
加州大学圣克鲁斯分校和劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）的另一组科学家使用超快3D打印石墨烯将厚度减小了几毫米，并改善了超级电容器的性能特征，包括功率密度和电容保持率。
乔治亚理工大学和高丽大学的工程师用普通纸制成了一种可折叠的超级电容器，这种超级电容器可以存储更多的能量，使用寿命更长，尤其是在可穿戴电子产品中，因为它具有柔性。世界各地的科学家，工程师和研究人员主要致力于平衡超级电容器的功率密度和能量密度，以避免立即失去功率。
超级电容器制造所用材料的最新发展和创新主要集中在减少自放电或短路的可能性。超级电容器市场的利益相关者旨在利用伪电容器和混合电容器的各种性能特征，这些特征可以反映出比任何其他类型的超级电容器更高的能量密度。
在整个超级电容器市场上，双电层电容器的需求仍然是最高的，而混合电容器在各种工业应用中的需求却在不断增长。
汽车行业–超级电容器制造商的主要增长潜力领域
目前，汽车领域是高质量储能设备（例如超级电容器）制造商的高增长潜力区域。在2013年，超级电容汽车应用占不到1/5个超级电容器市场的收入份额。但是，随着汽车工业的最新发展，汽车已经成为超级电容器最重要的应用之一。
随着汽车制造商开始致力于减少对石油行业的依赖，并且管理机构实施了严格的环境法规，因此电动汽车的增长前景已经可以预见。这使超级电容器制造商在迅速发展的汽车行业中看到了有利可图的机会。
开发适用于电动汽车或混合动力电动汽车的超级电容器是超级电容器制造公司最重要的业务战略之一。另一方面，汽车制造商也在争相推出最高效的电动汽车，这证明了他们寻求高质量储能系统的合理性。这最终反映在快速发展的汽车行业中，超级电容器的创新范围不断扩大。
2019年2月，全球汽车和能源行业巨头特斯拉宣布已以约2.18亿美元的价格收购了领先的电池技术公司Maxwell Technologies Inc.。该公司旨在利用电动汽车的丰厚机遇，并通过此次收购，计划在超级电容器领域增加专业知识，以加快汽车充电能力。
2018年5月，世界领先的豪华汽车制造商罗尔斯·罗伊斯（Rolls-Royce）与英国的技术初创公司Superdielectrics Ltd签署了合作协议，探索超级电容器的潜力并创建最先进的高能存储技术。通过此次合作，罗尔斯·罗伊斯公司旨在将其在材料科学领域的专业知识与Superdielectrics的亲水性聚合物相结合，以开发世界一流的超级电容器电池应用。
兰博基尼（Lamborghini）是另一家领先的汽车制造商，加入了一些汽车公司，这些公司计划在汽车工业的电气化过程中利用超级电容器的非凡特性。该公司的首席技术官最近宣布，该公司先前已在兰博基尼Aventador中使用了超级电容器作为启动器电池。专家预测，Aventador的继任者可能会使用相同的超级电容器。
汽车行业的不断发展为超级电容器制造商创造了令人兴奋的竞争环境。对超级电容器性能的不断追求可能会在未来几年触发超级电容器市场的一些突破性创新。
超级电容器在电子，能源和电力行业中的作用
在未来十年中，汽车和运输业预计将占超级电容器市场收入份额的三分之一以上。尽管新时代汽车行业的超级电容器前景光明，但消费电子和能源与电力行业仍可能在超级电容器市场的发展中占据最大份额。
超级电容器被认为是在电池或储能系统上工作的任何电子产品的主力军。未来几年，超级电容器可能会在各个垂直行业中得到普遍认可。超级电容器市场的未来很可能见证EC的出现，这将为现代可穿戴设备和消费电子产品的未来提供动力。太阳能超级电容器也是未来的趋势，预计在可穿戴传感器领域，尤其是在可穿戴健康设备中，太阳能将具有巨大的销售潜力。
电力电子行业中正在进行的研究活动和发展继续暗示着在不久的将来超级电容器将替代电池。随着超级电容器在电子，能源与电力，军事与国防以及航空航天等各个工业领域中的应用不断增加，到2028年，超级电容器的全球市场预计将超过55亿美元。超级电容器市场的指数增长率为希望为研究人员，制造商和其他利益相关者增加有利可图的机会。
Aditi Yadwadkar 是一位经验丰富的市场研究作家，并在电子和半导体行业写过很多篇文章。在Future Market Insights（FMI），她与电子和半导体研究团队紧密合作，为全球客户提供服务。这些见解基于FMI关于超级电容器市场的报告。