锂離子電容器六大趨勢

　　防爆撓性管锂離子電容器作為一種新型高端電源元件，雖然面世時間不長，但發展勢頭迅猛，應用領域正在拓展，市場需求不斷增長。其發展趨勢主要表現在以下幾個方面：

　　1.锂離子電容器是雙電層電容器的衍生品，性能更加優越，未來将與超級電容器形成競争替代關系，前景無限光明。

　　2.锂離子電容器的研發主要集中在國外尤其是日本，并形成了幾家有實力進行産業化的廠商，應用市場将首先在國外啟動。

　　3.中國的锂離子電容器整體研發比較滞後，參與研發單位少，成果用于産業化的路途遙遠。而正是由于研發單位少、關注度低，搶先起步者才更有機會。如果國内企業能将現有國内外成熟技術成果引進并進行産業化，将取得先發優勢。

　　4.雙電層電容器目前在國内是作為新型儲能裝置出現的，锂離子電容器要想在短期内将其替換不太現實。

　　5.锂離子電容器應用領域廣泛，特别是在新興能源領域如風力發電、太陽能路燈、電動汽車等方面。由于锂離子電容器本身的環保特征，若能與這些産業配套結合，将形成我國綠色能源的有效載體。

　　6.根據超級電容器的發展進程，預計锂離子電容器在國際市場的産業化啟動在2011年，國内市場啟動要滞後3-5年。

　　锂離子電容器(LIC)是一種在新世紀推出的能量密度大大超過雙電層電容器(EDLC)的新型電源元件，具有廣闊的發展前景。锂離子電容器在設計上采用了雙電層電容器的原理，在構造上采用了锂離子充電電池(LIB)的負極材料與雙電層電容器的正極材料的組合，同時又在負極添加了锂離子，從而大大提高了電容器的能量密度。全球锂離子電容器的研制工作始于21世紀初，2005年實現産品化，2008年進入量産化，旭化成電子、ACT、NEC、JMEnergy、太陽誘電等多家公司都在開發锂離子電容器産品。預計2013年可形成規模化，2020年可普及應用。

　　逐步走向實用

　　·預計2010年～2011年锂離子電容器可正式産業化。

　　·锂離子電容器正在一些特殊領域如風力發電、路燈電池以及發電和工業設備領域逐步取代雙電層電容器。

　　據市場調研公司分析，目前世界超級電容器的市場規模約為30億元。而锂離子電容器作為一種新型超級電容器，預計2010年～2011年可正式産業化，2020年其市場規模将可達到6億元，屆時年出貨量将達4000萬個單元。

　　锂離子電容器正在一些特殊領域逐步取代雙電層電容器：一是在風力發電領域。日本ZEPHYR公司在福島縣沿海的海洋天然氣田設備(鑽井平台)所使用的21台小型風力發電設備中均配置了锂離子電容器模塊,運行狀況顯示應用效果良好。電容器模塊被設置于風車和逆變器之間，當風力逐漸變大時，它能吸收發電量，起到緩沖存儲器的作用；當發電突然停止時，則可以利用電容器中儲存的電力，平穩地向逆變器供電。二是在路燈電池領域。L-Kougen公司開發出結合了LED照明燈、太陽電池闆和锂離子電容器的路燈。公司試制品在日本宮崎縣進行了實驗，結果表明，此路燈不但長期無須維護，而且重量較輕，因此能夠方便地安裝在現有的照明燈具上。三是在發電和工業設備領域。各锂離子電容器廠商都計劃在不間斷電源系統(UPS)、建設工程電梯等應用中将锂離子電容器用作峰值電流輔助設備和再生電源的蓄電器。如果使用電容器輔助峰值電流，就可以通過主電源的小容量化實現整體系統的小型化，從而使锂離子電容器可在工程機械和工業機器人中用作輔助電源。另外還在考慮将锂離子電容器用作汽車及電子控制設備的備用電源。

　　新産品不斷推出

　　·複合锂離子電容器與雙電層電容器相比實現了約3倍的能量密度。

　　·新型混合型水系锂離子電容器可望作為燃料電池汽車最合适的輔助電源、短距離電動汽車的動力電源。

　　随着锂離子電容器制造技術的不斷改進，具有新功能和新特性的锂離子電容器不斷湧現。

　　一、快速充電锂離子電容器。

　　日本太陽誘電公司開發的新型锂離子電容器，隻需30秒鐘就能完成充電，它迅速就能充滿電的優點使得其在很多領域具有較大的應用潛力。比如，30秒就能充滿電的锂離子電容器可驅動電動剃須刀工作約5分鐘，緩解上班族的燃眉之急。

　　目前，锂離子電容器主要用作各種小型玩具和計測儀器的電源，也可以作為蓄電源與太陽能電池或發電機配合使用。人們日常的運動可以引起锂離子在锂離子電容器正負極之間運動，從而使這種锂離子電容器不斷地充電和放電。将來如果音樂播放器用上這種锂離子電容器，人們就可以一邊鍛煉一邊聽音樂，而不需要其他電源。

　　二、耐高溫锂離子電容器。

　　日本FDK公司在2007年4月展出了正在開發的锂離子電容器“EneCapTen”。FDK此次開發的電容器的特點是高溫負荷特性出色、自放電少。在高溫負荷特性方面，通過将60℃環境下的最大電壓設定為3.6V，即使超過4000小時，容量也幾乎不會下降。在自放電方面，改善了自放電特性，即使超過4000小時，電壓也幾乎不會下降，這在此前的雙電層電容器中很難實現。

　　三、複合锂離子電容器。

　　日本東京農工大學研究生院于2009年3月宣布，開發出了采用碳納米纖維(CNF)與LTO複合而成的負極锂離子電容器，與以往采用活性炭的雙電層電容器相比。實現了約3倍的能量密度。它的最大特點是雖然采用含有率高達80%～85%的LTO，仍确保了電子的導電通路。因此，即使在高倍率下放電，電容維持率仍相當高。

　　四、高比能量、大功率、長壽命、低成本新型混合型水系锂離子電容器。

　　複旦大學發明了一種新型的水系“搖椅式”混合電容器體系，負極采用活性炭，正極采用尖晶石型錳酸锂(現在動力锂離子電池用正極材料)和水溶液電解質。其具有高比能量、大功率、長壽命、低成本和高安全性的特點，綜合性能超過現有任何一種電容器，包括AC/Ni(OH)2體系。由于其生産工藝基本與AC/Ni(OH)2相同，而且采用低成本的錳酸锂，因此将大大降低生産成本，帶來巨大的經濟效益。另外，由于它可望作為燃料電池汽車最合适的輔助電源、短距離電動汽車的動力電源和與太陽能電池組成混合型貯能體系直接利用太陽光自然能源等，因而具有廣闊的應用前景。

　　五、高能量密度、大容量、小型化锂離子電容器。

　　在電容器和锂離子充電電池市場上占優勢的日本企業，在锂離子電容器的開發方面也領先業界。JMEnergy公司率先建造了專門的工廠，于2008年底已開始以每月30萬個單元的産能進行商業化生産。同時，日本ACT公司也推出能量密度高于40Wh/L的Premlis産品，已用作不間斷電源系統和發電設備中的輔助蓄電裝置。日本NEC東金公司發布了靜電容量達1000F的試制品。日本FDK公司則緻力于開發可消除單元偏差的模塊控制電路，以延長使用壽命。日立化成公司開發出靜電容量達900F、直徑為40mm的大型圓筒形單元，适合汽車及工業應用。昭榮電子公司則在開發面向小型設備及家電應用的小型圓筒形産品。

　　防爆撓性管市場前景廣闊