由新華網(wǎng)、上海市汽車工程學(xué)會(huì)、江蘇省汽車工程學(xué)會(huì)、廣東省新能源汽車產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、中國土木工程學(xué)會(huì)城市公共交通學(xué)會(huì)、廣東省充電設(shè)施協(xié)會(huì)、新能源汽車產(chǎn)業(yè)網(wǎng)、振威展覽股份聯(lián)合主辦的中國電池與儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會(huì)。

以下是寧波中車新能源科技有限公司超級(jí)電容器研究所副所長、高級(jí)工程師 鄭超博士演講：

大家上午好!我今天主要講一下動(dòng)力型超級(jí)電容器的應(yīng)用推廣情況。超級(jí)電容在微網(wǎng)里把超級(jí)電池、微網(wǎng)電池進(jìn)行應(yīng)用，在儲(chǔ)能里配備還是比較少。我們前在園區(qū)這一塊從技術(shù)上來講是沒有問題的，但是價(jià)格跟鋰電池相比的話還是比較高，所以這一塊還是儲(chǔ)備的階段。

首先介紹一下我們公司。我們公司成立于2012年是中車集團(tuán)的二級(jí)子公司，主要是做生產(chǎn)、服務(wù)為一體。目前我們公司也涉獵了一些中國中車儲(chǔ)能核心中心。2017年市場(chǎng)份額國內(nèi)第一位，全球第三位。超級(jí)電容器是用高電子面的吸附和脫附。其次它有超長的使用壽命。它的機(jī)動(dòng)性很好，可以在零下40度工作。在軌道交通里是非常好的儲(chǔ)能期間。最早是服務(wù)于中東，目前來說超電這一塊核心技術(shù)被美國、日本、韓國所壟斷，價(jià)格還是比較貴的。目前核心的問題就是能量密度比較偏低。這一塊主流還是6Wh/kg以下，如果現(xiàn)有情況下做的話體積還是比較重的。

我們所有行業(yè)連的協(xié)同創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)高比能、高功率的研發(fā)制造。研發(fā)這一塊有三大塊，第一塊是儲(chǔ)能創(chuàng)新，像EPRC。短期內(nèi)可以有大幅度提升，還是要借助開發(fā)新型混合的體系。第二層次開發(fā)關(guān)鍵儲(chǔ)能材料非常關(guān)鍵。第三塊就是工藝這一塊，需要提高密度。內(nèi)阻比較低的設(shè)計(jì)這一塊也是比較關(guān)鍵的。首先介紹一下ETRC雙電層，它主要分為四大板塊。首先是電極，它的主要材料還是活性炭，活性炭材料目前沒有國產(chǎn)化。第二是隔膜，主要依賴于纖維素這一塊，纖維素是按照平米計(jì)算的，而不是重量計(jì)算的。還有電解液這一塊應(yīng)用國產(chǎn)。

再介紹一下活性炭雙電層電器，它有三類，第一類就是植物類的活性炭，第二類就是石油膠類活性炭。第三類是樹脂類活性炭活性炭。這一塊除了表面積分布之與還有氧含量和技術(shù)含量，另外技術(shù)含量過高也會(huì)影響壽命。氧含量和金屬含量在100PG以下，還有活性炭材料的穩(wěn)定性，這里有生產(chǎn)制造裝備，目前來說在國內(nèi)還是可以完全替代化，這一塊我們占有40%到50%的進(jìn)口份額。目前主要說活性炭材料有很多的弊端，它不穩(wěn)定。其次在高電壓下2.7V左右，正常情況下可以做到2.85左右。要提升電壓的話還要發(fā)展新行高表面的活性炭材料。

現(xiàn)在石墨烯材料研究還是比較熱的，代表新型的碳纖維材料。但是這直接用的話還是有很多問題，這里應(yīng)用多空的活性炭結(jié)構(gòu)還是有優(yōu)勢(shì)，基于石墨烯可以做到20KG每公斤。。我們做的是活性炭和石墨烯混合在一起做，通過加氫還原。還有就是新工藝干法電極工藝，這一塊可以做到世界最高的能量密度。我們也在石墨烯等材料做了驗(yàn)證合作，這里確實(shí)可以減少內(nèi)阻的升高而提高能量密度，這一塊特別是多孔材料沒有得到量產(chǎn)。目前來說我們?cè)谝?guī)劃的時(shí)候，感覺未來EDLC發(fā)展是兩個(gè)方向。

第二大塊是綜合市場(chǎng)需求，這里要降低內(nèi)阻，未來希望可以制造三十千瓦以上的。短期內(nèi)EDLC還是很難提升的。我們面對(duì)內(nèi)部需求需要提高能量密度，認(rèn)為里面的方案有化學(xué)儲(chǔ)能，以及多種碳情況下應(yīng)用鋰電池材料，實(shí)現(xiàn)電容的結(jié)構(gòu)，電池材料提升能量進(jìn)行混合式放電。混合行電容器研究進(jìn)展這里包括LIC體系，它的電壓可以做到3.8V，能量密度小于20Wh/kg，問題是它需要LIC，采用金屬鋰，這種加功工藝來說還是比較復(fù)雜，這里最大的問題是成本的問題，所以沒有大規(guī)模的推廣。

我們?cè)谘邪l(fā)層也遇到同樣的問題，我們做的工作就是做的一些改進(jìn)，把鋰源放在正極。第二款就是電阻電容，在活性炭里放上鋰電池材料，這里它是根據(jù)比例的調(diào)控選擇能量密度在38千瓦。下面介紹一下我們?cè)谥饕膽?yīng)用市場(chǎng)。我們機(jī)動(dòng)車?yán)镒畲蟮倪€是軌道行業(yè)這一塊。我們首先把儲(chǔ)冷應(yīng)用到有軌電車模式上，通過30秒的充電，可以把能量的85%回收起來。目前經(jīng)過幾年的推廣在國內(nèi)近十個(gè)城市運(yùn)營。另外就是純電動(dòng)公交，我們也是進(jìn)站蟲，主要是在寧波跑。另外在地鐵和高鐵這一塊能量回收系統(tǒng)。地鐵高鐵這一塊進(jìn)站時(shí)候有大量的能量被毀掉了，所以我們可以回收起來。

目前在廣州地鐵六號(hào)線就做了電能量回收。其次還在重型機(jī)車以及重型卡車做了能量回收工作。在風(fēng)電這一塊變電槳以及礦山機(jī)械做了工作。

最后小結(jié)一下，現(xiàn)階段主流的產(chǎn)品還是1.4為主，混合體系在摸索研發(fā)階段，后續(xù)或是需要根據(jù)器件的研發(fā)和結(jié)合，通過上下游以及不同材料的開發(fā)和協(xié)同創(chuàng)新，共同促進(jìn)整個(gè)行業(yè)發(fā)展的情況，謝謝大家。

(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)本人審閱)

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