瞻觀前沿

超級(jí)電容器，也稱為超級(jí)電容器或雙電層電容器(EDLC)，是一種具有獨(dú)特特性的先進(jìn)儲(chǔ)能器件。與傳統(tǒng)電池不同，超級(jí)電容器通過(guò)電解質(zhì)和高表面積電極之間界面上的電荷靜電分離來(lái)存儲(chǔ)能量。這種機(jī)制允許快速能量存儲(chǔ)和釋放，使超級(jí)電容器能夠提供高功率突發(fā)并表現(xiàn)出出色的循環(huán)壽命。

現(xiàn)在，氧空位工程被廣泛認(rèn)為是增強(qiáng)超級(jí)電容器領(lǐng)域金屬氧化物電化學(xué)性能的有效策略。畢建強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)最近的研究中，觀察到的電化學(xué)性能的增強(qiáng)強(qiáng)調(diào)了氧空位在優(yōu)化金屬氧化物性能方面發(fā)揮的關(guān)鍵作用。他們的研究結(jié)果有力地支持了這樣一種觀點(diǎn)，即刻意引入氧空位對(duì)于提高金屬氧化物的電化學(xué)性能具有很大的希望，從而將它們定位為超級(jí)電容器電極的有前途的材料。他們的工作發(fā)表在《化學(xué)科學(xué)與工程前沿》雜志上。

這一新發(fā)現(xiàn)為能源存儲(chǔ)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用開(kāi)辟了途徑，展示了氧空位工程對(duì)高性能超級(jí)電容器開(kāi)發(fā)的重大影響。

圖片來(lái)源：高等教育出版社

技術(shù)價(jià)值觀察

電容器產(chǎn)業(yè)鏈上游為電極材料和電解質(zhì)材料行業(yè)，下游行業(yè)主要應(yīng)用于軍用和民用領(lǐng)域，軍用領(lǐng)域包括航空、航天、艦船、兵器、電子對(duì)抗等，民用領(lǐng)域包括消費(fèi)電子、工業(yè)控制、電力設(shè)備及新能源、通訊設(shè)備、軌道交通、醫(yī)療電子設(shè)備及汽車電子等。

引入氧空位對(duì)于提高金屬氧化物的電化學(xué)性能具有很大的希望，研究團(tuán)隊(duì)將其定位為超級(jí)電容器電極的有前途的材料。因此，從電容器產(chǎn)業(yè)鏈上看，該技術(shù)處于產(chǎn)業(yè)鏈的上游環(huán)節(jié)，對(duì)電極材料產(chǎn)生較大影響。

宏觀市場(chǎng)觀察

——定義：電容器行業(yè)覆蓋范圍廣

電容器，是裝電的容器，是一種容納電荷的器件。電容器通常簡(jiǎn)稱其為電容，用字母C表示。電容器是電子線路中必不可少的基礎(chǔ)元件，與電阻、電感并稱三大被動(dòng)元件，具有通交流、阻直流的特性，廣泛應(yīng)用于各種高低頻電路和電源電路中。

電容器一般按介質(zhì)不同分為陶瓷電容、鋁電解電容、鉭電容和薄膜電容等四大類。

——我國(guó)超級(jí)電容器行業(yè)起步較晚

超級(jí)電容器，又叫雙電層電容器、電化學(xué)電容器，是一種介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的新型儲(chǔ)能裝置，既具有電容器快速充放電的特性，同時(shí)又具有電池的儲(chǔ)能特性。

我國(guó)超級(jí)電容器行業(yè)起步較晚，20世紀(jì)80年代才開(kāi)始開(kāi)展對(duì)超級(jí)電容器的研究，而海外領(lǐng)先企業(yè)80年代已開(kāi)始大規(guī)模商業(yè)化，與國(guó)外先進(jìn)水平差距較大。

——應(yīng)用領(lǐng)域

超級(jí)電容器自從誕生以來(lái)，其在新能源汽車、智能電網(wǎng)、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能、軌道交通、運(yùn)動(dòng)控制、軍用設(shè)備、電力儲(chǔ)能等眾多領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景，已經(jīng)成為各國(guó)重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目。

——市場(chǎng)規(guī)模

根據(jù)中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，2019年中國(guó)電容器市場(chǎng)規(guī)模為1102億元，約占全球市場(chǎng)的71%。2020年受5G通訊、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子、新能源及新興產(chǎn)業(yè)等下游市場(chǎng)的需求拉動(dòng)，2020中國(guó)電容器市場(chǎng)仍較快發(fā)展，測(cè)算2020中國(guó)電容器市場(chǎng)規(guī)模約為1160億元。

隨著下游應(yīng)用場(chǎng)景的不斷擴(kuò)展，對(duì)超級(jí)電容器的需求也在不斷增長(zhǎng)，根據(jù)莎莉文數(shù)據(jù)顯示，2015-2020年我國(guó)超級(jí)電容器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模逐年增長(zhǎng)，2020年其市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到155億元。未來(lái)隨著新能源汽車、軌道交通、電力系統(tǒng)等領(lǐng)域的需求推動(dòng)，我國(guó)超級(jí)電容器行業(yè)將繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)。

——下游市場(chǎng)需求持續(xù)推動(dòng)行業(yè)發(fā)展

隨著下游5G通訊行業(yè)、新能源汽車行業(yè)、消費(fèi)電子業(yè)的技術(shù)升級(jí)，電容器的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤貙挘枨罅吭絹?lái)越大。因此，電容器具有廣闊的發(fā)展空間。保守估計(jì)，2021-2026年電容器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將以4.5%左右的增速增長(zhǎng)，2021年電容器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)為1214億元，2026年電容器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)為1513億元。

中國(guó)電容器技術(shù)賽道熱力圖

根據(jù)產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，與電容器關(guān)鍵技術(shù)強(qiáng)關(guān)聯(lián)的城市集群主要集中在華南和華東地區(qū)，并且以廣東、浙江省為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域，未來(lái)布局電容器技術(shù)及其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展路徑，極大可能性在于華南、華東地區(qū)優(yōu)先導(dǎo)入，其中可重點(diǎn)關(guān)注廣東省廣州市天河區(qū)、浙江省溫州市樂(lè)清市所處電容器的相關(guān)企業(yè)，以及該地方對(duì)于電容器的產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資環(huán)境、供給市場(chǎng)的潛力空間。

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