第一節(jié) 超級電容器 行業(yè) 產(chǎn)業(yè)鏈概述

超級電容器 行業(yè) 產(chǎn)業(yè)鏈簡圖

第二節(jié) 超級電容器上游 行業(yè) 發(fā)展狀況 分析

一、上游原材料生產(chǎn)情況 分析

目前應(yīng)用于超級電容器的材料主要有碳基材料、金屬氧化物及水合物材料和導(dǎo)電聚合物材料三種。

超級電容活性炭是一種新型高吸附活性炭，主要用于超級電容器（也稱雙電層電容器、電化學電容器），具有超大的比表面積，電化學性能好，容量高等特點。

我國的活性炭工業(yè)起源于20世紀40年代，盡管發(fā)展不是那么順利，但是現(xiàn)在已經(jīng)擁有獨立和完整的工業(yè)體系。我國活性炭的大規(guī)模發(fā)展是在20世紀80年代以后開始的。隨著2000年活性炭年總產(chǎn)量達到100900噸，中國成為僅次于美國的第二個最大的活性炭供應(yīng)國。到了2003年達到220000t/a左右，超過美國，居世界第一位。

中國是世界上最大的活性炭生產(chǎn)國，活性炭的產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的三分之一。并且，我國活性炭價格較為低廉，產(chǎn)品大量出口，源源不斷。近幾年我國活性炭生產(chǎn)能力迅猛發(fā)展。2006年以來，我國活性炭 市場發(fā)展 形勢嚴峻，在產(chǎn)能過剩的同時，主要原材料——煤焦油大幅度漲價，導(dǎo)致生產(chǎn)活性炭微利甚至虧損。

我國正努力實現(xiàn)由活性炭生產(chǎn)大國向活性炭消費和應(yīng)用大國轉(zhuǎn)變?；钚蕴吭趪獗粡V泛用于多個工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域和環(huán)境保護，尤其是汽車工業(yè)、溶劑與廢氣回收工業(yè)、空氣凈化工業(yè)、食品工業(yè)、水處理等 行業(yè) 。我國是活性炭生產(chǎn)大國，卻較少將活性炭用于環(huán)保領(lǐng)域，我國活性炭 行業(yè) 成長潛力較大。

目前我國活性炭工業(yè)生產(chǎn)有如下特點：

1、工業(yè)布局

煤基活性炭生產(chǎn)主要集中在山西和寧夏地區(qū)，河南省有一部分，其中寧夏活性炭生產(chǎn)能力最大；果殼活性炭生產(chǎn)以河北省為主，木質(zhì)活性炭生產(chǎn)主要集中在福建、江西、浙江南部及東北地區(qū)。

2、原料

以木材為原料生產(chǎn)的活性炭所占比重逐漸下降，以煤為原料生產(chǎn)的活性炭所占比重呈上升趨勢。木質(zhì)活性炭所占比重從七十年代占我國活性炭總產(chǎn)量的80%下降到九十年代的40%，同期煤基活性炭從15%上升到60%，而且這種趨勢一直沒有改變，2000年全國煤基活性炭產(chǎn)量近13萬t，2002年接近20萬噸，是我國目前產(chǎn)量最大的活性炭產(chǎn)品。

二、上游原材料需求情況 分析

我國是活性炭的生產(chǎn)大國，然而對活性炭的消費量較少，大部分活性炭用于出口。發(fā)達國家活性炭的生產(chǎn)逐步減少，而市場需求仍穩(wěn)步增長；出于環(huán)境保護的原因，發(fā)達國家紛紛出臺了相關(guān)的法規(guī)，限制高環(huán)境污染 行業(yè) 的生產(chǎn)，所以傳統(tǒng)的活性炭生產(chǎn)強國如美國、日本、歐洲各國都已經(jīng)減少了活性炭的生產(chǎn)，中、低檔次品種已很少甚至基本不生產(chǎn)；反觀其市場需求，由于活性炭應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展，活性炭應(yīng)用的也不斷深化，尤其是在汽車工業(yè)、溶劑與廢氣回收工業(yè)、空氣凈化工業(yè)、食品工業(yè)、水處理等 行業(yè) ，發(fā)達國家對活性炭的需求過去幾年里一直保持穩(wěn)步增長的趨勢。

未來幾年內(nèi)，國際活性炭市場上需求量增長較快的品種有：汽車防止汽油揮發(fā)碳、高檔溶劑回收碳、煙氣凈化碳、飲用水凈化碳、變壓吸附碳和碳分子篩等。

第三節(jié) 超級電容器下游 行業(yè) 發(fā)展情況 分析

一、下游主要 行業(yè) 發(fā)展情況 分析

（一）下游主要 行業(yè) 發(fā)展概述

從2008年汽車產(chǎn)銷總體變化情況來看，上半年表現(xiàn)總體平穩(wěn)，三季度后產(chǎn)銷下滑加劇，特別是11月、12月產(chǎn)銷同比快速下降，造成四季度產(chǎn)銷同比雙雙呈現(xiàn)負增長，連一步加快了全年汽車產(chǎn)銷增速回落。

進入2009年，我國汽車產(chǎn)銷情況開始好轉(zhuǎn)，2009年國產(chǎn)汽車產(chǎn)銷突破1300萬輛，同比增長創(chuàng)歷年最高，乘用車產(chǎn)銷首次超過1000萬輛，商用車總體呈良好表現(xiàn)。2009年汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，使我國成為世界第一汽車生產(chǎn)和消費國。

統(tǒng)計顯示，2009年，國產(chǎn)汽車產(chǎn)銷1379.1萬輛和1364.48萬輛，乘用車產(chǎn)銷1038.38萬輛和1033.13萬輛，同比增長54.11%和52.93%；商用車產(chǎn)銷340.72萬輛和331.35萬輛，同比增長33.02%和28.39%。

在全球經(jīng)濟恢復(fù)舉步艱難的情況下，2009年我國汽車工業(yè)取得了全球矚目的成績，首次超過美國，成為全球產(chǎn)銷量第一的國家。

2010年國家對于汽車產(chǎn)業(yè)的支持沒有改變，居民的購車需求依舊十分旺盛。從近15年汽車平均增速16.74%看，2010年中國汽車產(chǎn)業(yè)仍將呈現(xiàn)較好的發(fā)展態(tài)勢。預(yù)計全年汽車產(chǎn)銷增速在10%左右，有望達到1500萬輛。

（二）下游各 行業(yè) 近幾年增長情況

2005-2009年我國汽車產(chǎn)銷增長情況

                                                                                    單位：萬輛，%

二、下游主要 行業(yè) 對超級電容器的應(yīng)用現(xiàn)狀 分析

近年來，由于能源問題和環(huán)境保護的要求，世界上對電動汽車和混合動力汽車的需求越來越緊迫，電動汽車的關(guān)鍵部分是蓄電池，但蓄電池的峰值功率特性無法滿足汽車在啟動、加速和爬坡等特殊情況下對功率的需求。超級電容器在電動汽車中與蓄電池并聯(lián)作輔助電源上的應(yīng)用，可以彌補蓄電池在功率特性方面的不足。當汽車處于正常行駛狀態(tài)時，超級電容器處于充電狀態(tài)，在加速或載重爬坡特殊情況下由超級電容器實現(xiàn)高功率放電，突然制動時，則通過超級電容器的高功率充電吸收制動過程中產(chǎn)生的能量。超級電容器的使用可以滿足電動汽車的啟動、制動和爬坡時對高功率放電的需求，起到平衡蓄電池負載的作用，可以延長蓄電池的使用壽命。

第四節(jié) 上、下游 行業(yè) 對超級電容器 行業(yè) 發(fā)展的影響 分析

超級電容器產(chǎn)業(yè)與鉭電容產(chǎn)業(yè)相同，都最終需求型制造業(yè)。其下游汽車、工程機械以及軍工等 行業(yè) 的需求對超級電容器產(chǎn)業(yè)的帶動作用較大。

超級電容器作為本世紀重點發(fā)展的新型儲能產(chǎn)品之一，正在為越來越多的國家和企業(yè)爭相研制和生產(chǎn)。電動汽車、混合燃料汽車、特殊載重汽車、電力、鐵路、通信、國防、消費性電子產(chǎn)品將逐漸擴大對超級電容器的需求，為超級電容器創(chuàng)造了良好的發(fā)展機遇。

雖然上游原材料對超級電容器的帶動效應(yīng)相對較小，但超級電極材料是超級電容器的核心部分，其直接影響電容器的性能、質(zhì)量以及成本。長期來看，我國生產(chǎn)的活性炭產(chǎn)品的價格上漲和活性炭生產(chǎn)用原料煤的日益短缺，而逐漸升高。目前，超級電容器 行業(yè) 對上游超級電極材料的研發(fā)是 行業(yè) 研究 的熱點。

第五節(jié) 超級電容器基本生產(chǎn)技術(shù)、工藝或流程

超級電容器通常包含雙電極、電解質(zhì)、集流體、隔離物四個部件。超級電容器是利用活性炭多孔電極和電解質(zhì)組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得超大的電容量的。在超級電容器中，采用活性炭材料制作成多孔電極，同時在相對的兩個多孔炭電極之間充填電解質(zhì)溶液，當在兩端施加電壓時，相對的多孔電極上分別聚集正負電子，而電解質(zhì)溶液中的正負離子將由于電場作用分別聚集到與正負極板相對的界面上，從而形成雙集電層。

目前全球已有上千家超級電容器生產(chǎn)商，可以提供多種類的超級電容器產(chǎn)品，大部分產(chǎn)品都是基于一種相似的雙電層結(jié)構(gòu)，其工藝流程如下：

超級電容器工藝流程圖

超級電容器根據(jù)制造工藝和外形結(jié)構(gòu)可劃分為鈕扣型、卷繞型和大型三種類型，三者在容量上大致歸類為5F以下、5～200F、200F以上。鈕扣型產(chǎn)品具備小電流、長時間放電的特點，可用在小功率電子產(chǎn)品及電動玩具產(chǎn)品中。而卷繞型和大型產(chǎn)品則多在需要大電流短時放電，有記憶存儲功能的電子產(chǎn)品中做后備電源，適用于帶CPU的智能家電、工控和通信領(lǐng)域中的存儲備份部件。

第六節(jié) 超級電容器國外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

超級電容器作為一種新型儲能裝置，具有顯著的特點和優(yōu)勢，可以在某些領(lǐng)域取代傳統(tǒng)蓄電池，在節(jié)能環(huán)保日益成為主題的今天，它的應(yīng)用越來越引起世界各國的重視。

國外 研究 超級電容器起步較早，技術(shù)相對比較成熟。它們均把超級電容器項目作為國家級的重點 研究 和開發(fā)項目，提出了近期和中長期發(fā)展計劃。

美國、日本、韓國等國家一直致力于開發(fā)高比功率和高比能量的超級電容器。在超級電容器的 研究 中，許多工作都是開發(fā)在各種電解液中有較高比能量的電極材料。目前應(yīng)用于超級電容器的材料主要有碳基材料、金屬氧化物及水合物材料和導(dǎo)電聚合物材料三種。

在超級電容器的產(chǎn)業(yè)化方面，美國、日本、俄羅斯、瑞士、韓國、法國的一些公司憑借多年的 研究 開發(fā)和技術(shù)積累，目前處于領(lǐng)先地位。

第七節(jié) 超級電容器技術(shù)開發(fā)熱點、難點 分析

從結(jié)構(gòu)上看，超級電容器主要由電極、電解質(zhì)、隔膜、端板、引線和封裝材料組成，其中電極、電解質(zhì)和隔膜的組成和質(zhì)量對超級電容器的性能起著決定性的影響，采用何種電極板和電解質(zhì)材料將基本決定最終產(chǎn)品的類型與特性。

電極材料是超級電容器的重要組成部分，是影響超級電容器性能和生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素，因此 研究 開發(fā)高性能、低成本的電極材料是超級電容器 研究 開發(fā)工作的重要內(nèi)容，也是目前的 研究 的熱點。目前 研究 的超級電容器的電極材料主要在四個方面：碳電極材料，金屬氧化物及其水合物電極材料，導(dǎo)電聚合物電極材料，以及混合超級電容器。

另外，在超級電容器的應(yīng)用上，國內(nèi)廠商很注重超級電容器的大功率應(yīng)用，如環(huán)保型交通工具、電站直流控制、車輛應(yīng)急啟動裝置、脈沖電能設(shè)備等。

第八節(jié) 超級電容器未來技術(shù)發(fā)展趨勢

超級電容器，被認為是本世紀最有希望的一種新型綠色能源系統(tǒng)。目前，關(guān)于超極電容器電極材料的 研究 也正方興未艾。隨著電極材料的改進和電解質(zhì)的合理選用，雙電層電容器的功率密度和能量密度逐步向理論值靠近。

在未來幾年內(nèi)，超級電容的能量儲存能力將出現(xiàn)質(zhì)的飛躍。目前的超級電容產(chǎn)品放電速度是傳統(tǒng)電池的10倍，而能量儲存能力在體積相同的條件下則只有后者的5%。超級電容產(chǎn)品的儲能能力最終將達到電池的25%左右。

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