随着数码电子产品更新换代的速度越来越快，尤其是以PC、5G手机、平板电视、数码相机等产品销量的持续增长，电容器作为电子设备中不可或缺的基础元器件之一，约占全部电子元件用量的40%，其市场规模也逐渐增长。

中国无疑是全球最大的电容器市场。据中国电子元件行业协会统计，2019年全球电容器市场规模达220亿美元，中国市场规模为1102亿元，占全球市场71%，且中国电容器市场规模增速持续高于全球规模增速。

超级电容器产业发展受到高度重视

电容器就是储存电荷的容器，人类历史上最早储存电荷容器的装置叫莱顿瓶。1745年荷兰莱顿大学物理老师马森布洛克发明了一个结构简单的玻璃瓶，它的外层与内壁都包了一层金属箔，两层金属箔之间加一层绝缘体就形成了一个电容器，可以储存电荷。有了这个装置以后，人们就把摩擦产生的电荷存起来，进行研究，为之后电气时代的到来奠定了基础。

“以前超级电容器刚发明的时候，没有什么应用场景，如今在‘双碳’背景下，电动汽车、物联网、智能电网等都呼唤更好的储能设备，特别是超级电容器这种高频、长寿命、免维护、高功率储能器件。”陈成猛讲解超级电容器的应用场景后，又描述了它的优越性能，“超级电容器不涉及能量转换，它直接把电荷通过物理方式储存到界面上，可以做到10万次到100万次充放电后性能不发生明显衰减。而锂离子电池等普通的电池类器件，因为内部涉及一些能量转换，所以每一次循环可能都会有一些损失。”

据了解，超级电容器和普通电池之间存在互补关系：能量密度方面，普通电池更胜一筹，而超级电容器是短板；在功率密度方面，普通电池有不足之处，但超级电容器从循环寿命、安全性、耐候性来看是长处。所以在很多应用场景下，普通电池和超级电容器会被组成混合模组，比如说电动汽车需要加速，或者在下坡的时候，自动能量回收由超级电容器来工作，当在平稳区域续航状态下的时候，用普通电池作为驱动的电源，它们之间可以良好匹配。

目前，世界上许多国家都在积极开展超级电容器相关的研究开发工作，随着我国对新能源产业政策扶持力度的加大，超级电容器产业的发展近年来也受到了高度重视。


超级电容关键材料被突破

储能交通的核心组件、风力发电的备用电源、港口装备的节能助力、电磁弹射的最优选择……超级电容器的“超级”二字，不仅在于其清洁便利，更在于其充放电速度快、功率密度高、工作温限宽、循环寿命长，能够满足更多应用场景和特种需求。

然而，超级电容器的电极材料——碳纳米管的制造难题，一度掣肘我国对这一高新技术的深度应用：椰壳活性炭、石油胶，这两种广泛用于制造碳纳米管的原材料，被牢牢掌握在国外少数企业手中。所幸，在宁波大学与宁波中车新能源科技有限公司的联合攻关之下，我国在超高功率超级电容器的关键技术及应用上，取得了革命性突破。

“为了实现进口替代，我们首创高密度的碳气凝胶，成功完成电极材料的‘换道超车’！”项目牵头人，宁波大学机械学院院长、中国中车集团首席科学家阮殿波告诉记者。

与碳纳米管相比，“异军突起”的碳气凝胶优势明显。

“这种新材料的导电性远强于活性炭。同时，它的孔径可以按照设计进行调整，更有利于离子通过，从而进一步降低电极的离子阻抗。最为重要的是，碳气凝胶的化工原料——间苯二酚是宁波石化产业的副产物之一，绕过了原材料的掣肘，我们才算真正解决了‘卡脖子’问题。”阮殿波说。

长达十年、投入超过2亿元的研发历程，并非一帆风顺。阮殿波告诉记者，将碳气凝胶制成电极，是研发团队曾面临的一大难题。“碳气凝胶，是一种非常轻，几乎能够飘浮在空气中的物质。如何将其压缩直至符合电极材料的要求？我们足足花了8年时间进行攻关。”通过千百次试验，研发团队在碳气凝胶中加入醛类复合，终于实现了碳气凝胶的树脂化，将其涂抹于铝箔之上，新型电极自此诞生。

当前，全球超级电容器的市场规模在百亿级以上。巨大的市场需求背后，是一场“没有硝烟的科研之争”。从“卡脖子”到“掰腕子”，研发团队在超级电容器的各项指标上与国际龙头企业暗暗较劲。

“目前国外超级电容器的功率密度在16kw/kg左右，而我们研发的超级电容器，功率密度达到了75kw/kg，是国际水平的4.69倍。价格方面，特斯拉3000法拉的电容器售价在300元左右，而我们研发的电容器，售价可以降低到100元。”阮殿波自信满满地告诉记者，目前中车新能源已经成为全世界最大的超级电容器供应商。

在超级电容器的超级“加持”下，一尊尊“国之重器”拥有了更强性能。


未来需求稳定

从超级电容的消费结构看，交通运输、新能源、工业设备已经成为其三大重要应用场景，三者相加占到了总需求的93%左右。就以新能源为例，其市场规模已经超过了60亿元。除了我们刚才讲到的储能之外，光伏和风电是超级电容的重要市场。

超级电容可以凭借其自身优异的性能，快速响应风力、光照的变化，在高电压时段储存电能，低电压时段释放电能，平滑地输出电压，显著提高发电设施的稳定性。

从近几年的超级电容市场发展来看，每年会保持20~30%的增长速率，我国已经成为超级电容器的生产和消费大国。据机构预测，预计到2026年全球超级电容器市场规模有望达到583 亿元，复合增长率超过15%。

而从整个市场的参与者来看，国内主要玩家深圳惠程毛利率波动有些显著之外，其他玩家的毛利率总体呈现稳定的态势，大约在15%-25%的区间波动。


产业链各环节携手成长，本土厂商迎增长机遇

中国超级电容市场规模快速增长。2021 年全球超级电容市场规模分地区来看，亚太 地区份额占 39%位列第一，中国是亚太地区超级电容市场规模排名第一的国家，2021 年 市场规模达 25.3 亿元，占全球 24%份额，且中国市场规模同比增速达 32%，远高于全 球市场 15%的同比增速，伴随中国本土超级电容产业链各环节厂商的共同努力，中国有 望引领全球超级电容产业的发展。

产业链各环节厂商齐发力，加速推进超级电容国产化进程。上游原材料环节，电解 液国产化配套已相对成熟，电极、隔膜等高技术壁垒领域的国产化正在加速推进，元力 股份、凯恩股份已实现对国内超级电容厂商配套供货，超级电容核心技术自主可控趋势 凸显。中游超级电容制造环节，本土超级电容厂商新建、扩产项目稳步推进。下游终端 应用环节，电力能源、汽车是超级电容最主要的两大增量市场，本土新能源市场的快速 增长将带动超级电容产业链向国内迁移，且有中国中车、新筑股份等终端厂商通过参控 股方式，为本土超级电容厂商创造合作研发、协同成长机遇。

超级电容国产化率持续提升，本土厂商迎来高增长拐点。2019 年，美国超级电容龙 头 Maxwell 被特斯拉收购，其超级电容业务增速逐步放缓，国内市场份额逐渐被本土厂 商抢占。目前，多家超级电容本土厂商已初具规模，其中，宁波中车凭借中车集团在交 通领域及风力发电的渠道优势及技术研发支持，已成为国内领先的超级电容厂商；锦州 凯美专精中小型超级电容，产品以单体为主，在消费类超级电容和智能仪表领域形成竞 争优势；江海股份凭借在工业电容领域的深厚积累，实现超级电容产品应用场景全覆盖； 上海奥威与烯晶碳能则主要聚焦电车领域。受限于超级电容项目投入周期较长，本土厂 商收入体量目前仍较小，未来，伴随电网调频、混合储能、车用等新兴领域市场的快速 起量，本土厂商有望迎来高增长拐点。