汽车电容 未来几年车用超级电容器技术发展趋势

上海奥威科技开发有限公司华 黎安仲勋

随着环境和能源问题的日益凸显，发展电动汽车、实现汽车能源动力系统的电气化，在国际上已经形成了共识。2018年7月的新闻发布会上，工信部表示将全面落实国务院印发的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，继续加大新能源汽车推广力度汽车电容，争取2020年实现产销量达到200万辆左右的目标。

超级电容器具有高比功率、长循环寿命、充电时间短和使用温度范围宽等一系列优势，作为电动汽车的一种较理想的辅助或主动力源已得到了认可，并在新能源汽车领域得到了应用。超级电容器通过与锂离子电池或燃料电池的混合使用，既可满足电动汽车启动、加速和爬坡时的高功率要求，又可延长蓄电池循环使用寿命，实现了电动车动力电池系统性能的优化。在固定路线的短程公交领域，使用超级电容作为主动力源，利用车辆发车间歇时间进行快速充电，满足了电动公交行驶里程的能量需求，实现了全天候无间断运营，最大程度节约了运营成本。

一、车用超级电容器产业的总体情况

根据智研咨询对中国超级电容器行业的调研及预测，截止到2017年中国超级电容器市场规模已突破100亿元，2018年整体市场规模将达到120亿元。

在车用超级电容器领域，国内企业的代表是上海奥威科技开发有限公司。上海奥威科技于2006年在上海率先推出了以超级电容器为主动力源的电动公交车；经过10多年的发展，产品由早期的无机镍炭混合型超级电容器发展到第二代高能量混合型超级电容器，单体能量密度从10wh/kg提高到90wh/kg，一次充电车辆有效驱动距离从3～5km发展到超过了30km。截止2018年上海奥威科技已在运行的超级电容城市电动公交车已超过300多辆，且在以色列、奥地利、白俄罗斯等欧美国家得到了广泛运营。

国外车用超级电容器企业的代表是美国的Maxwell公司，其趁着中国新能源的推广东风，和苏州金龙、郑州宇通等客车企业联合展开了混合动力客车的推广；截止2018年，搭载Maxwell超级电容器的混合动力客车累计已超过10000辆。

随着新能源汽车的热度越来越高，超级电容器从早期的客车领域应用为主逐步过渡到乘用车领域；乘用车制造商对超级电容器也投入了更多的关注目光。2018年1月，世界顶级跑车制造商兰博基尼宣称，将和麻省理工共同开发使用超级电容提供动力的超级跑车。2018年6月，美国超级电容制造商Maxwell宣布与浙江吉利控股建立技术合作关系，将Maxwell最先进的超级电容器和功率转换电子器件整合到吉利全球汽车产品线中，助力吉利汽车电气化战略。而在2018年底，则传来了美国汽车制造商Tesla收购超级电容器制造商Maxwell的消息。

领先的汽车制造商和国际超级电容器企业之间的技术合作，起到了带头示范效应，推动了国内超级电容器企业由客车领域向市场更广阔的乘用车领域迈进。2018年，上海奥威科技、浙江中车新能源、无锡烯晶碳能等企业纷纷开始和乘用车企业展开技术合作，预计2～3年内国内乘用车领域将迎来超级电容器的广泛应用。

二、车用超级电容器技术发展情况

1、车用超级电容器技术发展特点

2018年车用超级电容器的技术发展，主要是两个方向：应用于混合动力领域的更高功率密度和应用于汽车主动力源的更高能量密度。

对于混合动力领域，双电层电容器凭借突出的功率特性已在国外乘用车stop-star装置中得到了小范围的应用。作为能量回收和起停应用的超级电容器，具有-40～+65℃的宽温度工作范围，能够满足汽车对零部件高可靠性的要求。但相对于乘用车有限的空间来说，汽车制造商更希望超级电容器能够布置在发动机所在的前舱中；这就要求超级电容器进一步提高其工作温度至85℃以满足车载要求。提高超级电容器的上限工作温度和产品耐久性，是2018年超级电容器技术发展的主要特点。