超级电容器正向取代电池的方向前进
作者：George Leopold
市场研究机构IDTechX预测 ， 超级电容终将掠夺的锂离子等电池技术；该机构认为 ， 在接下来的20年将会有80家左右的超级电容制造商崛起 。那么 ， 未来锂离子等电池技术的地位 ， 会就此被超级电容取代吗？
超级电容器（supercapacitor）正向取代电池的方向前进 。对比锂离子等电池技术 ， 超级电容能提供安全性 ， 快速充电与尺寸上的优势 ， 同时有助于为汽车 ， 电网与IT等多种应用复杂的电池管理系统 。
特别看好此一能源储存与充电新兴技术的市场研究机构IDTechX预测 ， 超级电容终将取缔目前的锂离子等电池技术 。该机构认为 ， 在接下来20年将会有80家左右的超级电容制造商崛起 ， 供应一般车辆 ， 大型巴士 ， 磁浮列车等以电机取代引擎的应用 。
值得一提的是 ， 中国大陆市场因为电动车业者持续增加 ， 预期到2041年大约将会有30家左右的超级电容制造商 ， 有望先进于其他国家 。
IDTechX指出 ， “通过改善的超级电容及衍生技术将实现庞大的商机 ， 相关应用包括微型电网 ， 货车 ， 电车 ， 卡车 ， 重型越野车 ， 以及使用能量收集技术的物联网（IoT）不断供电 ， 或是医疗电子与数据中心使用的1MWh（兆瓦/小时）大型电源 。”
汽车产业资深分析师Egil Juliussen曾在《 EE Times》美国版的某些集播客节目中解释了超级电容技术的潜在优势：“关于电容的好消息是 ， 你能很快速地为它们充电 ， 因为只需要将倒一点电流到里面 ， 一下子就充满了；”他将这种能源技术比喻为缓冲存储器 ， 可以设置于充电站与电网之间 。
不过关于超级电容技术究竟何时或是否能发挥其潜力 ， Juliussen的预测相当保守；他坦承上述的应用情境可能是“遥不可及” ， 但又表示：“你永远不知道会发生什么事 。”
IDTechX的看法就此前景乐观 ， 该机构预测的超级电容技术将进行分类 ， 物联网与数据中心应用需求不断增长而起飞 。而既然任何东西都离不开电力 ， 电动车快速充电也会是一大卖点 ， 超级电容技术的成功在望 。
文章插图
预测2041年的各区域市场超级电容制造商数量
举例来说 ， IDTechX预测未来的超级电容将使城市轻轨交通以及公交车网路在20秒完成充电 ， 并减少替换昂贵电池的次数 ， 从而回收昂贵材料的需求 。
因为能量密度 ， 仍是电力电子应用中非常关键的设计考量 ， 目前这方面电池仍然胜过超级电容；以每公斤瓦特-小时（Wh / kg）表现来看 ， 现今超级电容的能量密度接近低阶电池技术 ， 仅高于10 Wh / kg一点点；“负重（承重）超级电容的容量密度最差 ， 但有很大的利用空间 。”
目前来看 ， 比起被取代 ， 未来电池技术和超级电容的组合使用趋势会更明显 。
【超级电容器正向取代电池的方向前进】 IDTechX也预测了一系列混合性的组合的可能 ， 例如电容与超级电容的组合 ， 或者电池与超级电容的组合 ， 将实现快速无线充电等应用 。
到目前为止 ， IDTechX估计超级电容已经取代了约10％的昂贵锂离子电池 ， 而且将很快让铅酸电池送上灭绝之路；“超级电容技术的改善以及市场推展目前速度很快 ， 在接下降20年将会有很多大规模的进展与颠覆 。
原文发布于ESM姊妹网站EE Times 编译：Judith Cheng 责编：Elaine Lin
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