一：市場規(guī)模：
        針對(duì)未來電動(dòng)汽車大發(fā)展的機(jī)遇,，現(xiàn)在大家都在拼命研發(fā)磷酸鐵鋰的汽車動(dòng)力電池,，但按照技術(shù)發(fā)展，由于磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的固有缺陷,，預(yù)計(jì)在未來2~3年,，磷酸鐵鋰動(dòng)力電池會(huì)被逐漸淘汰。現(xiàn)在的汽車動(dòng)力電池主要有以下四種：            
       A：最低檔：鉛酸電池  能量密度0.03~0.05度/kg,，太低,，污染重，只能用在現(xiàn)在的電瓶自行車,。
       B：低檔：鎳氫電池,，0.1~0.2度/kg,價(jià)格昂貴，行駛很短60~80km,，電動(dòng)汽車上沒前途,。
       C：高檔： 磷酸鐵鋰電池，0.4~0.5度/kg,價(jià)格較貴,，2000~3000次循環(huán)壽命,，深圳比亞迪電動(dòng)汽車已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)一次充電行駛80~100km.需要啟動(dòng)汽油機(jī)的混合動(dòng)力來延長里程，但安全風(fēng)險(xiǎn)較大,。
       D：超高檔：超級(jí)電容動(dòng)力電池,，1.0~1.5度/kg,，價(jià)格便宜，免維護(hù),，10~50萬次的充放電循環(huán)壽命,，會(huì)成為動(dòng)力電池的主流。
         
       （1）高耐壓超級(jí)電容動(dòng)力電池：  和鎳氫電池/磷酸鐵鋰動(dòng)力電池相比,，超級(jí)電容動(dòng)力電池更具有優(yōu)勢,，
       ①能量密度高：1.0~2.0度/kg，是鎳氫電池的5~10倍,，磷酸鐵鋰的3~5倍
       ②不經(jīng)過電能/化學(xué)能的轉(zhuǎn)化損耗,，電能利用率高達(dá)95％
       ③安全：不存在易燃易爆物質(zhì)，不會(huì)爆
       ④經(jīng)久耐用：預(yù)計(jì)10~50萬次的充電循環(huán),，確保使用壽命≥10年
       ⑤價(jià)格便宜：預(yù)計(jì)只有鎳氫電池的20％,，磷酸鐵鋰的30％~40％。
       （2）高密度隨機(jī)存儲(chǔ)器 DRAM ：大幅提高的介電常數(shù),，能大幅提高現(xiàn)有容量,。
       （3）風(fēng)力發(fā)電/小規(guī)模太陽能發(fā)電的電力儲(chǔ)存電池
       （4）變電設(shè)備的意外啟動(dòng)電源
         2-2：市場：
        （1）汽車動(dòng)力電池：
        盡管行駛里程只有80~100km,，但現(xiàn)在的動(dòng)力電池很昂貴,，接近50000元/輛，只有大幅降低電池成本,，電動(dòng)汽車才會(huì)大規(guī)模普及,，鎳氫電池和磷酸鐵鋰電池的原料成本很高，是很難普及的,。
        國內(nèi)市場：從2011年,，按純電動(dòng)汽車國內(nèi)銷量200萬量計(jì)算，每輛40000元的動(dòng)力電池,，總計(jì)
        2,000,000輛*  40,000元=  8.0*  1010元=  800億元
        出口國外汽車公司：
                                     
        （2）電動(dòng)自行車：  和現(xiàn)有的48V/20Ah鉛酸電瓶的40~50km路程相比,，存儲(chǔ)5度電的超級(jí)電容動(dòng)力電池可以使一次充電的行程達(dá)到≥200km，和鉛酸電瓶競爭優(yōu)勢太強(qiáng)了,，完全淘汰摩托車,，但需要研發(fā)配套的穩(wěn)壓穩(wěn)流電路，使電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,。電動(dòng)自行車存儲(chǔ)5度電的超級(jí)電容動(dòng)力電池很小,，預(yù)計(jì)在2000元左右，估計(jì)市場規(guī)模：
        300萬輛*  2000元/輛=  60億元
        （3）太陽能LED照明燈：  需要1-2kWh的長壽命動(dòng)力電池,，要求使用壽命超過15年,。
        （4）計(jì)算機(jī)不間斷電源：
        （5） 家用屋頂太陽能發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能電池：
        建立一個(gè)太陽能家用發(fā)電系統(tǒng)，屋頂太陽能發(fā)電后被儲(chǔ)存到超級(jí)電容電池,，儲(chǔ)存的電能經(jīng)過穩(wěn)壓裝置供應(yīng)家庭獨(dú)立的供電,。
        現(xiàn)在太陽能光伏電池較貴,，一旦技術(shù)進(jìn)步后價(jià)格大幅下降，家用太陽能發(fā)電系統(tǒng)就會(huì)向太陽能熱水器一樣普及,。
       （6）家用省電器：  一般家用耗電在5~10度/天,，利用分時(shí)電表差價(jià)，在下半夜半價(jià)時(shí)充電儲(chǔ)存5~10度電,，白天放電使用,，節(jié)省一半的電費(fèi)。市場需求應(yīng)該很大,。
                                         
       我們正在發(fā)展一種高電壓的超級(jí)電容動(dòng)力電池,，性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)比磷酸鐵鋰動(dòng)力電池優(yōu)異。由于采用了全球獨(dú)創(chuàng)的新型固體功能材料,，實(shí)現(xiàn)了超級(jí)電容的超高容量和高耐壓,。
       這種高耐壓超級(jí)電容電池具有如下的技術(shù)優(yōu)勢
       （1）充電速度快：由于不存在電能轉(zhuǎn)化化學(xué)能的化學(xué)反應(yīng)，充電10分鐘～1h可達(dá)其額定容量的95％以上,；
       （2）循環(huán)使用壽命長,，預(yù)計(jì)深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)10萬次~50萬次，沒有“記憶效應(yīng)”,；
       （3）大電流放電能力超強(qiáng),，能量轉(zhuǎn)換效率高，過程損失小,，大電流能量循環(huán)效率≥90％,；
       （4）功率密度高，可達(dá)1.0~2.0度/kg,，相當(dāng)于磷酸鐵鋰電池的3~5倍,；
       （5）產(chǎn)品原材料構(gòu)成、生產(chǎn),、使用,、儲(chǔ)存以及拆解過程均沒有污染，是理想的綠色環(huán)保電源,；使用的原料都是廉價(jià)金屬,。
       （6）充放電線路簡單，無需充電電池那樣的充電電路,，安全系數(shù)高,，長期使用免維護(hù)；
       （7）超低特性好,，度范圍寬-50℃～＋120℃,；
       （8）檢測方便，剩余電量可直接讀出,；
       （9）單節(jié)容量范圍：200F~600F/kg,。
       （10）高耐壓：  能耐電壓≥300V,。
       （11）只要穩(wěn)定電壓，沒有過充電損害電池,。
         
       一：超級(jí)電容動(dòng)力電池的儲(chǔ)存能量：
       我們可以如下計(jì)算超級(jí)電容動(dòng)力電池的儲(chǔ)存電量功率：
       1-1：永不磨損超級(jí)電容動(dòng)力電池的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：
           充入電壓：220v
           電容量：  ≥200F/kg
       1-2：單節(jié)滿容存儲(chǔ)電能：
       儲(chǔ)能公式Q=1/2*CU2
             Q=  1/2*CU2=1/2*  200F  *  220V ² =  4.84*10⁶J=  1.3度/kg
           實(shí)際放電量90％,，到開路電壓60V
             Q=  4.84*10⁶*  90％  *  =~1.2度/kg電。
           按照現(xiàn)在電動(dòng)汽車耗電量測試結(jié)果15度電/100公里,，50kg電池電芯（~100kg總重）的電池組一次充滿電可以行駛≥400公里,。
         
        二：和現(xiàn)有超級(jí)電容的比較：
        國內(nèi)錦州百納也生產(chǎn)超級(jí)電容，但他們都是電解電容器,，由于電解電容器容易擊穿,，電解質(zhì)有腐蝕性，容易老化,，耐壓很低僅僅2.7V,，無法實(shí)用于汽車動(dòng)力電池。2008年上海張江開行了國內(nèi)第一輛超級(jí)電容公交車,，由于他們采用的是超級(jí)電解電容,，存在的優(yōu)點(diǎn)和問題很多。
       2-1：  缺點(diǎn)：  
       （1）超級(jí)電容耐電壓太低,，儲(chǔ)電量不夠：  電池組只有≤10度的電量儲(chǔ)存,，公交車測試耗電量1.4度/km，行駛里程太短,。
       （2）可靠性很差：  現(xiàn)有的水溶液超級(jí)電容動(dòng)力電池漏電流很高,，夏天經(jīng)常故障,，因?yàn)楦邷叵侣╇娏鞔蠓黾?，容量下降。冬天低?huì)結(jié)冰,，難以使用,。按照漏電流度曲線，水溶液超級(jí)電容已經(jīng)接近技術(shù)極限,，很難再提高了,。
       （3）單個(gè)電容量不大：≤4000F
       （4）耐壓太低：國內(nèi)全部是0.9V~2.7V，根據(jù)電量公式Q=1/2*CU2,，電容的充電量和充電電壓最顯著,，提高充電耐壓能大幅提高電容儲(chǔ)電量。一個(gè)200F/220V的超級(jí)電容存儲(chǔ)的電能比5000F/2.7V多260多倍,。
       （5）需要專用的充電設(shè)備,，使用成本很高。
         
       2-2：優(yōu)點(diǎn)：
       （1）電容汽車制動(dòng)性能優(yōu)異
       （2）使用壽命超長,，維護(hù)成本很少,。
       （3）安全環(huán)保
         
         2-3：永不磨損超級(jí)電容動(dòng)力電池特點(diǎn)：
       （1）沒有電解質(zhì),，采用新型固體功能材料，由于介電常數(shù)達(dá)到≥30000,，比電解電容大幅提高電容量,。
       （2）高耐壓：可以基本實(shí)現(xiàn)220V電壓充電，擊穿電壓更高,。
       （3）不磨損：在電動(dòng)汽車報(bào)廢前,，基本不需要更換。
       （4）安全：內(nèi)部沒有易燃易爆物質(zhì)和侵蝕性物質(zhì),。
       電容電池的特點(diǎn),、注意事項(xiàng)及發(fā)展前景 
       電池的特點(diǎn)
       （1）充電速度快，只要充電幾十秒到幾分鐘就可達(dá)到其額定容量的95％以上,；而現(xiàn)在使用面積最大的鉛酸電池充電通常需要幾個(gè)小時(shí),。 　　
       （2）循環(huán)使用壽命長，深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)50萬次,，如果對(duì)超級(jí)電容每天充放電20次,，連續(xù)使用可達(dá)68年如果相應(yīng)地和鉛酸電池比較, 它的使用壽命可達(dá)68年, 且沒有“記憶效應(yīng)”。 　　
       （3）大電流放電能力超強(qiáng),，能量轉(zhuǎn)換效率高,，過程損失小，大電流能量循環(huán)效率≥90%,； 　　
       （4）功率密度高,，可達(dá)300W/kg~5000W/kg，相當(dāng)于普通電池的數(shù)十倍,；比能量大大提高,，鉛酸電池一般只能達(dá)到0.02kWh/kg，而超級(jí)電容電池目前研發(fā)已可達(dá)10 kWh/kg,， 　　
       （5）產(chǎn)品原材料構(gòu)成,、生產(chǎn)、使用,、儲(chǔ)存以及拆解過程均沒有污染,，是理想的綠色環(huán)保電源； 　　
       （6）充放電線路簡單,，無需充電電池那樣的充電電路,，安全系數(shù)高，長期使用免維護(hù),； 　　
       （7）超低溫特性好,，使用環(huán)境溫度范圍寬達(dá)-40℃～+70℃； 　　
       （8）檢測方便，剩余電量可直接讀出,； 　　
       （9）單體容量范圍通常0.1F--1000F ,。
       使用注意事項(xiàng)
       1、超級(jí)電容器具有固定的極性,。在使用前,，應(yīng)確認(rèn)極性。 　　
       2,、超級(jí)電容器應(yīng)在標(biāo)稱電壓下使用： 　　
       當(dāng)電容器電壓超過標(biāo)稱電壓時(shí),，將會(huì)導(dǎo)致電解液分解，同時(shí)電容器會(huì)發(fā)熱,，容量下降,，而且內(nèi)阻增加，壽命縮短,，在某些情況下,，可導(dǎo)致電容器性能崩潰?！　?BR>       3,、超級(jí)電容器不可應(yīng)用于高頻率充放電的電路中，高頻率的快速充放電會(huì)導(dǎo)致電容器內(nèi)部發(fā)熱,，容量衰減,，內(nèi)阻增加，在某些情況下會(huì)導(dǎo)致電容器性能崩潰,?！　?BR>       4、安裝超級(jí)電容器后,，不可強(qiáng)行傾斜或扭動(dòng)電容器,，這樣會(huì)導(dǎo)致電容器引線松動(dòng)，導(dǎo)致性能劣化,。 　　
       5,、在焊接過程中避免使電容器過熱：若在焊接中使電容器出現(xiàn)過熱現(xiàn)象,，會(huì)降低電容器的使用壽命,，例如：如果使用厚度為1.6mm的印刷線路板，焊接過程應(yīng)為260℃,，時(shí)間不超過5s,。　　
       6,、將電容器串聯(lián)使用時(shí)： 　　
       當(dāng)超級(jí)電容器進(jìn)行串聯(lián)使用時(shí),，存在單體間的電壓均衡問題，單純的串聯(lián)會(huì)導(dǎo)致某個(gè)或幾個(gè)單體電容器過壓，從而損壞這些電容器,，整體性能受到影響,，故在電容器進(jìn)行串聯(lián)使用時(shí)，需得到廠家的技術(shù)支持,。
       超級(jí)電容電池的目前市場
       隨著各國對(duì)超級(jí)電容電池緊鑼密鼓的研發(fā),，技術(shù)日趨成熟，超級(jí)電容電池已進(jìn)入應(yīng)用階段,，漸趨市場化,、商業(yè)化。 　　
       極具代表意義的是2006年8月28日,，由奧威科技等單位參與的上?？萍?/A>創(chuàng)新登山行動(dòng)計(jì)劃超級(jí)電容公交電車示范線11路正式開通，標(biāo)志著我國乃至世界首條超級(jí)電容電動(dòng)公交車線路邁出了商業(yè)化運(yùn)行的步伐,。這10輛“零污染”超級(jí)電容公交車和10個(gè)智能充電站,，這種超級(jí)電容車看上去是一輛無軌電車，所不同的是“剪”掉了頭頂上累贅的兩根大“辮子”,，在車底部安裝了一種超級(jí)電容器,。車進(jìn)站后趁著上下客的間隙，車頂充電設(shè)備會(huì)自動(dòng)垂直升起,，搭到隱藏在候車站“屋檐”下的電纜上,，30秒鐘即完成充電，能平穩(wěn)行駛3-8公里,，最高速度則可達(dá)每小時(shí)44公里,。與有軌、無軌電車相比,，超級(jí)電容公交車沒有地面軌道和空中觸線網(wǎng),，有利于“凈化”城市空間。據(jù)了解,，在開啟空調(diào)的情況下,，超級(jí)電容公交車每公里帶空調(diào)耗能僅為1.4度電，能耗費(fèi)用僅為燃油汽車的33%,，在剎車制動(dòng)時(shí)能量回收率達(dá)到40%,。雖然這種車的技術(shù)還不夠完美，加上駕駛員的操縱還不到位,，會(huì)有這樣那樣的小問題,，但其運(yùn)行前景不容置疑?！　　?BR>       另外,，超級(jí)電容器在變配電站直流系統(tǒng)中、稅控機(jī)、稅控收款機(jī)上,、搖晃式手電筒上（免換電池,，只要搖晃30秒鐘，即可發(fā)光5分鐘,；照射距離1公尺）,、智能表類（如智能水表和煤氣表）上、計(jì)算機(jī)UPS電源方面亦多有應(yīng)用,。打開淘寶網(wǎng),，已能找到幾家出售這種新電源的商鋪，足以說明它的市場化程度,。
       目前超級(jí)電容電池的研發(fā)情況
       超級(jí)電容器是上世紀(jì)80年代后發(fā)展起來的新型儲(chǔ)能器件,，在歐洲、美國,、日本已經(jīng)開始形成新興的產(chǎn)業(yè),。
       國外研發(fā)情況
       從1990年開始，世界各國開始成立專門機(jī)構(gòu)開發(fā)和生產(chǎn)超級(jí)電容器,，目前,，在該技術(shù)領(lǐng)域中處于領(lǐng)先地位的國家有俄羅斯、日本,、德國和美國,，這些發(fā)達(dá)國家已把超級(jí)電容器項(xiàng)目作為國家重點(diǎn)研究和開發(fā)項(xiàng)目，并提出了近期和中長期發(fā)展計(jì)劃,。在超級(jí)電容器的實(shí)用性方面,，俄羅斯走在世界的前列。
       國內(nèi)研發(fā)情況
       我國從九十年代開始研制超級(jí)雙電層電容器,，與國外先進(jìn)水平還有一定的差距,。據(jù)有關(guān)資料表明，國內(nèi)有些單位已經(jīng)研制出比能量為10Wh/kg,、比功率為600W/kg的高能量型及比能量為5Wh/kg,、比功率為2500W/kg的高功率型超級(jí)電容器樣品，循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)50,000次以上,。性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平,，成本較國際平均價(jià)格有大幅度下降，初步具備應(yīng)用水平,。我們相信,，在創(chuàng)新精神的鼓勵(lì)下，我國超級(jí)電容將很快趕上,、超過世界先進(jìn)水平。
       超級(jí)電容電池 充電只需幾分鐘
       沸石礦模板炭帶有直徑1.2納米的納米孔陣列，可提供最佳平衡,，實(shí)現(xiàn)高速性能與高容量電容,，
       物理學(xué)家組織網(wǎng)站ROMan">2011年1月26日?qǐng)?bào)道，為了開發(fā)新一代電動(dòng)汽車,、太陽能系統(tǒng)和其他清潔能源技術(shù),，研究人員需要一種有效的途徑來存儲(chǔ)能量。有一種關(guān)鍵的能量存儲(chǔ)設(shè)備適用于這些應(yīng)用和其他應(yīng)用,，就是超級(jí)電容器,，也稱為電雙層電容器（electric double-layer capacitor）。
       file:///C:/Users/AD MINI ~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-16545.png
       獨(dú)特的三維陣列納米孔刻在沸石礦模板炭中,，使它能夠用作電極,，以制備高性能超級(jí)電容器，這種電容器具有高容量和快速充電時(shí)間
       來源：美國化學(xué)學(xué)會(huì) 
       
       在最近的一項(xiàng)研究中,，科學(xué)家們已經(jīng)考察了可能使用的一種材料,，這種材料叫做沸石礦模板碳（zeolite-templated carbon），可作為電極,，用于這種類型的電容器,，他們發(fā)現(xiàn)，這種材料獨(dú)特的孔狀結(jié)構(gòu)大大提高了電容器的整體性能,。
       研究人員博之福華（Hiroyuki Itoi）,，西原博友（Hirotomo Nishihara），太極小暮（Taichi Kogure）,，京谷?。═akashi Kyotani）來自日本仙臺(tái)（Sendai）東北大學(xué)（Tohoku University），他們已經(jīng)發(fā)表的成果就是研究高性能電雙層電容器,，發(fā)表在最近一期的美國化學(xué)學(xué)會(huì)雜志（Journal of the American Chemical Society）,。
       為了儲(chǔ)存能量，電雙層電容器充電要使用離子,，這些離子從本體溶液（bulk solution）遷移到電極,，在那里它們被吸附。在到達(dá)電極表面之前,，這些離子必須穿過狹窄的納米孔,，而且要盡可能快速高效?；旧峡梢哉f,，離子穿過這些路徑越快，電容器充電就越快,，就會(huì)帶來高速度性能,。此外,，電極吸附離子密度越大，電容器可以存儲(chǔ)的電荷量就越大,，就會(huì)帶來高容量電容,。
       最近，科學(xué)家們一直在測試材料,，他們使這些孔具有各種不同的大小和結(jié)構(gòu),，努力實(shí)現(xiàn)既有快速的離子傳輸，又有很高的吸附離子密度,。但是這兩個(gè)要求是有點(diǎn)矛盾的,，因?yàn)殡x子穿過較大的納米孔會(huì)更迅速，但大納米孔會(huì)使電極密度低,，從而降低吸附離子密度,。
       “在這項(xiàng)工作中，我們成功地表明,，有可能滿足這兩個(gè)看似矛盾的要求,，就是滿足高功率密度和高容量電容，采用沸石礦模板炭就可以,，”西原對(duì)物理學(xué)家組織網(wǎng)站說,。
       這種沸石礦模板炭包含的納米孔直徑是1.2納米，小于大多數(shù)電極材料,，而且有一種非常有序的結(jié)構(gòu),，而其他的孔可能就是無序的和隨機(jī)的。這種納米孔的小尺寸就使得吸附離子密度很高,，而這種有序的結(jié)構(gòu)被描述為鉆石般的框架,，就使離子可以快速穿過納米孔。在先前的研究中,，研究人員發(fā)現(xiàn),，沸石礦模板炭上面的納米孔小于1.2納米，就無法實(shí)現(xiàn)快速離子傳輸,，這表明這一尺度可提供最佳平衡,，就是平衡高速性能與高容量電容。
       在測試中,，沸石礦模板炭的性能超過了其他材料,，表明它可被用作一種電極，用于高性能電雙層電容器,。
       “我們現(xiàn)在正在試圖進(jìn)一步提高沸石礦模板炭的能量密度,，使它達(dá)到和充電電池相同的水平，”西原說,?！叭绻@樣的電雙層電容器被開發(fā)出來,，用于移動(dòng)設(shè)備比如手機(jī)，充電時(shí)間就可縮短到只有幾分鐘,。還有另一個(gè)重要的應(yīng)用前景,，就是電雙層電容器可以支持電動(dòng)汽車的充電電池,，延長電池使用壽命,。也為了這種目的，實(shí)現(xiàn)更高的能量密度就是一個(gè)關(guān)鍵問題,?！?BR>