李灵宏：超级电容：机会与挑战_绿色智汇能源技术研究院

李灵宏：超级电容：机会与挑战

时间:2016-01-11 13:53来源:中国电池联盟作者:西顾

点击: 次

德益创新是一个新公司，我是一个新人，我今天做两件事情，第一件事情是向大家汇报我们做了哪些工作，再一个是把我知道的东西和大家讲一下。这个是Andy Burke，我感觉是在世界上资格最老的专家了。我们一起创建了美国德益，在戴维斯做的先进能源技术，他是第一个提出超级电容电动车概念的人。我们一起成立了这个公司，他说见上帝之前就一个愿望，生产和开发出来一个超级电容，具备铅酸电池的能量密度。为什么提出这么一个概念呢？提出了功能和能量的平衡，连续性的充放电达到18秒的倍率，但是它是一个超级电容，不低于95%的充放电效率，可以让你使用不低于十万次的充放电，要达到常见的超级电容的功率密度，可以提供大约90%的电源市场使用。

我们在北京成立了公司，去年刚刚成立，后来我们去了中国解放战争开始的第一站上党（长治）。虽然是山坳里面，当地的领导和群众非常支持我们，我们投资几百万，不到一千万人民币建了一条小规模的生产线。不到半年省长和省委书记都鼓励我们，我说天天刮风不下雨，你们拿钱来，支持我们发展，但是他们经济滑坡，没有钱，只有鼓励和政策支持。

谁需要超级电容呢？瞬间能量收集、快速充电放电等等的，超级电容我们分小中大，电子通信设备、电动工具和交通运输等等的都有，这些系统加起来储能市场有多大呢？几千个亿，我们的机会很多。可是我们超级电容现在才多大？中国的超级电容市场今年和去年有多大？曹博士说20亿人民币，3亿美元。为什么这么小呢？大家预测2021年是40亿美元，我估计也不包括我们中国的市场。

但是为什么我们拿不下这个大市场呢？中国的市场也被Maxwell、Ioxus、Nesscap拿走了。这个表上本来没有江海股份，是我加的，后来的南车、奥威也是我加上去的。现有的产品有哪些呢？有这个列表。我后面会讲一下测试问题，每一家都说很好，世界是第一流。但这个表中的数据是Andy自己在实验室里测出来的。这个数据是大家公认的。现在市场上比功率是一千到一万，用的是有效功率，不是最大的功率，有些可以达到九万千瓦，比能量基本上是2到5，这个能量是可用的能量，最大能量的75%。

市场上现在研发的新东西，循环寿命不低于两万次，能量密度仍然太低。第二个是太贵，按每瓦时计算是15美元。第三是自放电太高。超级电容把这三个方面解决了，咱们就有好的发展。

市场需要什么呢？电动车。超级电容为什么没有进入市场呢？第一个因为汽车行业保守，坚决不要有新的东西，因为新的东西牵扯到安全的东西。第二个是我们的超级电容行业不争气，没有产品满足电动车的需要。电动车用的能量不多，一次启停需要15到25瓦就够了。启动和刹车能量回收，也就需要25到70瓦。但是市场在哪里？一方面国家的战略要鼓励，另外一个方面要有市场。江森自控很厉害的。他们估计到2013年，黄颜色是启停系统，估计精确到不差三万辆车。他们的数据是从各大车厂生产计划里面来的。传统的ICE车，如果欧洲议会通过启停系统强制安装要求，这些ICE全部会变成黄颜色，市场在这里。

咱们中国需要什么呢？今天上午大家讲了，雾霾大家不要。雾霾去掉了还有一个碳排放的问题。咱们就先说雾霾，11月30日美国航天局报告的数据，雾霾里面有很多硫酸盐，燃煤造成的，人家测出来的。如果50%的车是纯电动，和单双号限行是一样的道理，能解决雾霾的问题吗？解决不了，限行了仍然有雾霾。美国人早就做了预测，15年前就做了，如果我们发电达不到70%的清洁能源，整体碳排放不减反而增。

如果2030 年实现清洁能源占70%，我们把电动车发展到50%，才能把碳排放持平。所以我们现在急需降低油耗，不依赖煤电。这么一个车，这么一个混合电动车，需要什么样的储能东西呢？这是美国人2005年开始每年花重金开发这么一套系统，要求什么东西呢？比功率。系统比功率达到五千瓦每公斤，寿命不低于三十万次，这个并不是百分之百循环，是不低于50%的循环，销售价格一瓦时2.4美元。

启停系统到底需要多大能量呢？15瓦时，这个数据是计算和测出来的。我们再看世界上卖的最多的标杆超级电容，16V，500F，在这个模块的基础上才有48V。作为启停重量态重，体积大，价格太高，体积和重量不是关键的问题，最关键的是把能量密度提高，把成本降下来。所以开发出来的东西要满足这些条件，否则是废物。解决的办法就是两个，第一个是铅酸电池并联使用。

我们一起做了实验，一个是铅酸电池，16V，500F的超级电容模块。浅灰色的是超级电容的。这么一个混合的系统，成本上能够接受，就解决了现在启停系统，我们德益已经做出来了，用的是2.7V的，这个模块是我们的标准模块。我们这个模块是21.89瓦时，配上铅酸电池，（比市场上的超级电容模块）稍微高了一点点，但多两三瓦时就够用了。

能量不够，要达到一公斤25瓦时、20瓦时。用什么材料呢？大家都是专家，电池材料里面去找。这些氧化物我们都做了纳米材料。从碳材料做起来，活性炭、炭纳米管、炭纤维、氧化石墨、石墨烯等等。石墨烯市场上卖的最好的样品，比容量增大到260F一克。还有一个炭微球，已经有样品了，在我们实验室就有，能够达到一克200F、每公斤可以做到10美元。现在活性炭至少30美元一公斤。这是我们要的材料，可惜的是市场现在还没有批量生产。（金属氧化物不可行）。只要加了金属氧化物，不要指望电池的寿命。

刚刚郑老师讲了，锂离子电容器电压提升到4V，实际可以达到4.3。传统德益超级电容器原型，混合型，正极用石墨，负极用炭。我们EDLC用纳米氧化物，锰、钼等等有各种各样的掺杂。你可以想象，总共是两种金属氧化物。我们能够把活性炭成本降到20美元一公斤，能够把比能量提高。这是我们市场上现有的，根据活性材料看，就是18和20，提不高了。3.6伏的，包装系数大概是3到5之间，这个东西可以做到10到15瓦，涨不上去了，这么一个技术平台到顶了。

当时我们实验室做到80瓦时一公斤，最多的时候做到150瓦级，这个东西是实际做出来的。这是我们现在小批量手工做的，估计三个月到半年就可以批量投产了。这个数据北交大的实验室里测的，这是德益出的两个系列的软包超级电容产品。

但是做完了这个工作我们发现一些东西，曹林博士讲了制定标准的东西，第一个东西是测试方案，现在大家没有共识。现在就这几个类型，第一个是各个厂家自己做自己的，第二个是欧洲和韩国、戴维斯都有自己的体系。买超级电容的用户都喜欢他自己的办法，卖自己的都用自己的办法测，每一家的办法都是多多少少有区别的，哪一个最可信呢？我提出一个课题，2014年我们一起做的。

第一个东西，超级电容测试的时候，2.7到1.35？还是多少呢？这个电压范围在传统的EDLC里面有影响，但是影响不大。大家看一个数据，这个是2.7到0是Maxwell、Nesscpwap；如果从3.8到2.6就是 1941F，电压升高了单体的容量增加了，为什么呢？所以说这个方法一定要确定，因为测试方案不统一，大家定不了。

所以说要有一把尺子，更麻烦的是测内阻，现在有四种方法。测超级电容组和电池的内阻非常难，因为有一个离子再分布。这个是UCD的基本方法，恒压60秒。这些数字是什么意思呢？恒流（充电）到2.7，我用不同的办法算内阻。另外一个办法是怎么做的呢？恒流充到2.7，搁置，再测内阻，最大是8.57，最小的是3.14。

同样的一个样品，测试的办法不一样，它的内阻就不一样。报哪一个数据？这是我们市场上常见的2.7V的内阻测试办法。这个标准不制定，卖和买超级电容的都会模糊。这个是3.8的，大家看一看这个是不是更特别了，不同的办法测的是不一样的。

当时我也提出这个需要，混合型超级电容的市场有人预测过，三五年之内能够取代很大一部分传统产品，但是这个办法不确定怎么卖？没人信。我相信国内的超级电容企业也有人在做（收集）这种数据，我们行业能不能把数据共享？拿数据来说话，不要做理论的东西，大家做起来为了行业的发展。在这里，我不一一翻译了，强调几点，第一点是电池也好，超级电容测内阻是麻烦事，到现在没有定论，大家定了指标到底用哪个办法，不要单单想到设备问题和市场有没有人接受。中国要领先，让人家心服口服，测内阻这个办法最关键，最麻烦的是混合型超级电容的测试方法。

还有一个是竞争，竞争是好事，也是一个挑战。超级电容竞争最大的对手不是大家在座的。这个是锂离子电容，寿命和功率是不是问题呢？这是日本的，最高功率已经上万级了，比能量达到十瓦时，还生产出来40瓦时的产品，但没有投入到市场。

这个是做超级电容器的，很早做了一个东西，最大的功率表是七万八千瓦，。这个是实验室产品。比能量也是这个公司，做到哪一步呢？36和35。我都害怕，他们的产品一推出来，我们就都没戏了。但是我也不害怕，据我了解，他们还有两个致命的弱点，第一个是它的成本，第二个是它的寿命，就是一万次。

所以我们有机会，这是美国90年代联合所做出来的，急需的是这个东西，30秒的充放电。这个是德益自己的目标，30瓦时每公斤，5千瓦功率，十年不会坏，也不用管理，用的时候充电就行了，不用保养。

最难的是两个，前面四条很有信心做到，因为别人已经做到了。最难的是最后两条，把成本降到一美元，能不能做到呢？还有一个是低温和高温的问题，55度能不能做到呢？能。尤其是锂离子电池，高温85度能不能做到呢？也做的到。能不能产业化呢？那是价格问题了。

好的，我就讲到这里，谢谢大家！
(责任编辑：admin)

文章标签：

作者：西顾，如若转载，请注明出处：http://www.cbcu.com.cn/a/gaocengshengyin/zhuanjiashijiao/20151229/10652.html

看完这篇还不够？如果你也也是同行业需要发布您的新闻报道，请戳这里告诉我们！

免责声明：本文仅代表作者个人观点，与中国电池联盟无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本网证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。
凡本网注明 “来源：XXX（非中国电池联盟）”的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在一周内进行，以便我们及时处理。
QQ：503204601
邮箱：cbcu@cbcu.com.cn

【报告嘉宾公布】千人储能盛会！120+专家报告！院士报告+6大分论

直播链接公布丨新型储能寿命模拟预测比赛决赛比拼即将拉开帷幕！

相关新闻

茹彩忠：充电技术多样化分析充电桩并非不二之选

充电技术是电动汽车发展推广的重要保障，前者发展的速度势必影响后者推广的进程。茹彩忠认为，成熟的充电技术应该具备符合需求，高效清洁，可靠安全以及可制造经济效益四大特征。茹彩忠指出，充电桩由于其技术门槛和制造成本都相对较低，所以更容易实现产业

2016-08-10 14:40
李玉军：对动力电池材料发展的建议

近日，由中国有色金属工业协会锂业分会主办的2016年锂产业论坛在青海西宁举办。北汽新能源工程研究院常务副院长李玉军在论坛上分享了我国新能源汽车产业发展现状与挑战、北汽新能源中长期发展规划以及电动汽车产品技术发展方向。新能源汽车产业现状与前景李

2016-08-08 14:46
李万里：新能源汽车应持续为先导型产业撑腰

2016年版的《新能源汽车蓝皮书》即将发行之际，中国汽车工业协会副秘书长李万里谈了自己的几点感想。一、新能源汽车是支撑汽车产业先导型战略地位的重要保障当前中国汽车产业面临着三个重大变化和一个基本不变的局面。三个重大变化是：第一，国内外都处于

2016-08-04 10:17
墨柯：电动汽车市场发展已基本摆脱油价掣肘

墨柯分析称，电动汽车市场发展已基本摆脱油价掣肘：2011年-2014年上半年全球电动汽车市场高速发展，一定程度上得益于高油价。2014年下半年开始油价暴跌，短暂影响了电动汽车市场的发展速度。2015年下半年至今，原油价格长期在40美元/桶以下的低价位徘徊，而

2016-04-29 08:38
贾跃亭：要颠覆特斯拉电动汽车主导地位

电动车是当下新能源汽车的发展趋势之一，而特斯拉显然已经成为公认的电动车发展史上的主演。现在从乐视押注汽车，贾跃亭投资美国电动车初创公司Faraday Future来看，近年来贾跃亭十分看好电动汽车产业。他在接受采访时也表示，要颠覆特斯拉的主导地位。据报

2016-04-26 09:42
广汽吴松：传祺新能源汽车要后来居上明年开启大规模推广

4月25日开幕的2016北京国际车展上，广汽传祺重磅出击，带来首款纯电SUV GS4 EV、纯电概念车EV Coupe以及GA5 PHEV，展示在新能源领域的核心技术和环保理念。广汽集团执行董事、广汽乘用车董事总经理吴松在接受记者采访时表示，2016~2017年将投放5款新能源汽车

2016-04-26 09:21
发改委姜克隽：10年后国企电动汽车产能会过剩

近日，在2016中国绿公司年会环境治理：危机与出路分论坛上，国家发改委能源研究所研究员姜克隽大胆的指出，央企国企现在一窝蜂的搞电动汽车，但是由于国企机制僵硬，很难搞起来，八到十年后国企的电动汽车又会成为新的过剩产能。十三五期间，中央政府高度重

2016-04-25 09:22
专访科力远张彤：2018年将迎来混合动力汽车大规模推广

国内车企正一边倒发展新能源汽车时，吉利集团与科力远却瞄准了另外一条技术发展路径混合动力，共同成立科力远混合动力有限公司(简称CHS公司)，发展混合动力系统技术与产品平台。4月12日中汽协信息发布会期间，科力远首席科学家张彤接受了第一电动网采访，详

2016-04-25 09:17

本月热点

注册资本近1.15亿元！两巨头成立电池回收企业

近日，广州优美再生技术有限公司（以下简称广州优美）正式成立，公司由优湃能源科技（广州）有限公司与格林美集团下属武汉动力电池再生技术有限公司有限公司（以下简称动力再生）携手打造。据了解，广州优美注册资本约1.15亿人民币，经营范围含化工产品销售

2024-04-16 10:29
宁德时代、科达利、特斯拉等发力这一新赛道！

4月22日，科达利发布公告称，公司与台湾盟立台湾盟立、台湾盟英拟共同投资深圳市科盟创新机器人科技有限公司（以下简称深圳科盟）并签署《投资合作协议书》。深圳科盟并签署《投资合作协议书》。深圳科盟注册资本拟为人民币1亿元，其中公司以现金方式投入人

2024-04-24 10:11
续航里程1000公里！宁德时代发布神行PLUS电池

4月25日，在2024北京车展上，宁德时代举行乘用车新品发布会，发布神行PLUS电池，续航里程1000公里。同时，充电10分钟可续航600公里。

2024-04-25 17:53
天奇股份牵手长安汽车共同打造动力电池全生命周期产业链闭环！

天奇股份4月18日公告，拟与中国长安、长安汽车共同投资设立合资公司，并以合资公司为主体合作开展电池回收、梯次利用及再生业务。目标打造成为西南区域领先的电池回收标杆企业。合资公司的注册资本为1.8亿元，其中公司拟出资8820万元，持有合资公司49%的股

2024-04-19 08:42
50亿元！这家公司拟在摩洛哥投建锂电池负极材料项目

4月26日晚间，中科电气发布公告，宣布公司计划通过其控股子公司湖南中科星城石墨有限公司，在中国香港或其他海外地区新设全资子公司，以间接投资方式设立摩洛哥项目公司，实施一项年产10万吨锂离子电池负极材料一体化基地项目。据了解，项目计划总投资

2024-04-29 18:25
全固态电池三大技术路线，谁将最终胜出？

近年来，凭借高密度、更安全性、寿命长等优点，被认为是“最具潜力的下一代锂电池技术”的固态电池受到市场关注，最新消息不断。

2024-04-22 18:17
锂矿龙头一季度预亏超36亿元，收深交所关注函！

4月23日晚间，天齐锂业发布业绩预告，预计今年第一季度同比由盈转亏。同日晚间，深交所对天齐锂业下发关注函，要求其结合主营业务开展情况、产品产销量、产品价格等，分析2024年一季度亏损较2023年四季度大幅增加的原因，并说明是否存在持续亏损风险等。锂

2024-04-25 09:30
又有车企公布全固态电池量产时间！

当地时间4月16日，日产汽车公开全固态电池试生产线的预定设置场所，在生产发动机等的横滨工厂建筑内确保了约1万平方米空间，为搬入设备推进施工。日产计划2025年3月开始生产全固态电池，目标2028年度实现量产。据日产介绍，全固态电池的能量密度是传统锂离

2024-04-18 08:43

欢迎投稿

联系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
发送邮件时用@替换#
电话：010-56284224

在线投稿