超級電容將成為「電池殺手」?

作者 : George Leopold,EE Times特約記者

市場研究機構IDTechX預測,超級電容終將「掠奪」目前的鋰離子等電池技術;該機構認為,在接下來20年將會有80家左右的超級電容製造商崛起...

超級電容(supercapacitor)正朝向取代電池的方向前進,能提供安全性、快速的充電與尺寸上的優勢,同時有助於為汽車、電網與IT等一系列應用擺脫複雜的電池管理系統。

特別看好此一能源儲存與充電新興技術的市場研究機構IDTechX預測,超級電容終將「掠奪」目前的鋰離子等電池技術;該機構認為,在接下來20年將會有80家左右的超級電容製造商崛起,供應一般車輛、大型巴士、磁浮列車等等以電動馬達取代內燃機引擎的應用。

值得一提的是,中國大陸市場因為電動車業者持續增加,預期到2041年當地將會有30家左右的超級電容製造商,一路領先全球。

IDTechX指出,「經改善的超級電容及衍生技術將實現龐大商機,相關應用包括迷你電網、貨車、電車、卡車、重型越野車輛,以及使用能量採集技術的物聯網(IoT)節點不斷電電源,或是醫療院所與資料中心使用的1MWh (megawatt/hour)大型電源。」

汽車產業資深分析師Egil Juliussen曾在《EE Times》美國版的某一集Podcast節目中解釋了超級電容技術的潛在優勢:「關於電容的好消息是,你能很快速地為它們充電,因為只需要倒一點電流到裡面、一下子就充滿了;」他將這種能源技術比喻為緩衝記憶體,可以設置於充電站與電力網路之間。

不過對於超級電容技術究竟何時或者是否能展現其潛力,Juliussen的預測相當保守;他坦承上述的應用情境可能是「遙不可及」,但又表示:「你永遠不知道會發生什麼事。」

IDTechX的看法就樂觀得多,該機構預測超級電容技術將隨著各類交通工具、物聯網與資料中心應用需求得持續成長而起飛。而既然任何東西都離不開電力,電動車快速充電也會是一大賣點,超級電容技術的成功在望。

 

預測2041年的各區域市場超級電容製造商數量。

 

舉例來說,IDTechX預想未來超級電容能讓城市輕軌交通以及巴士網路在20秒完成充電,並減少替換昂貴電池的次數,擺脫回收昂貴材料的需求。

不過能量密度仍是電力電子應用中非常關鍵的設計考量,目前這方面電池仍然勝過超級電容;以每公斤瓦特-小時(Wh/kg)表現來看,現今超級電容的能量密度接近低階電池技術,僅高於10 Wh/kg一點點;「負重(Load-bearing)超級電容的容量密度最差,但有很大的利用空間。」

因此IDTechX預見一系列混合性的佈署,例如電容與超級電容的組合,或是電池與超級電容的組合,後者將實現快速無線充電等應用。

到目前為止,IDTechX估計超級電容已經取代了約10%的昂貴鋰離子電池,而且將很快讓鉛酸電池送上滅絕之路;「超級電容技術的改善以及市場推展目前速度很快,在接下來20年將會有許多大規模的進展與顛覆。」

 

編譯:Judith Cheng

(參考原文:Supercapacitor Market Gets a Jolt,By George Leopold)

加入我們官方帳號LINE@,最新消息一手掌握!

發表評論