超级电容器电极用核心电极材料 超级活性炭
凌立成
华东理工大学 反应工程联合国家重点实验室 特种材料与工程教育部军工重点实验室
2009年7月，北京
汇报内容
项目背景及国内外市场需求分析 研究积累及目前标志性成果 今后工作设想及所需资金 社会经济效益分析 知识产权、技术市场风险分析 几点希望
超级电容器
50 万元
900万元 50万元 110万元
依托上述支持，工艺技术获得突破
1
19
标志性成果
基本建设完成年产20-30吨/年超级活性炭工业示范线
➢ 国内最大规模
1
20
标志性成果
指标接近日本最高水准指标
➢ 有望进一步研发达到日本水平
样品
比表面积 堆密度 粒度 碳含量 (m2/g) (g/cc) (μm) (%)
2.0 5～35 10～70 100
25 300 -20～60 10～20
实用能量 成本
项目背景
电容器 微法级
超级电容器 电池(Li)
数千法
300mAh/g
（100mAh/g）
0.000015 元/Ah 0.3 元/Ah
目前已商品化的电容器成本
项目背景
超级电容器的应用领域
超级电容器
温
稳
充
高
度
定
电
材料方面的突破预期将可引发可与锂离子电池 商品化相媲美的又一次储能领域的革命
项目背景
超级电容器的原理
集电极 多孔炭电极 隔膜 电解液
项目背景
项目背景
超级电容器的特性
性质 电压(V) 能量密度(Wh/kg) 能量密度(Wh/L) 功率密度(W/kg) 自放电(%/月) 循环寿命 温度范围(℃) 充电时间(h) 充放电效率
1
28
25-28
14-15
日本样品2
1973
0.39 8-9 ＞96 <0.06 <200
1
32-35
16-17 21
标志性成果
韩国贸易厂家决定采购我们产品
➢ 初步价格定为：300元/公斤 ➢ 成本估计为： 150元/公斤
我国用户基本认可我们产品性能
1
22
所需资金
所需资金1000万元，其中
➢ 部分资金用于对新疆工业示范线形成控股 ➢ 部分资金用于支持企业、大学科研达到日本先进水平 ➢ 部分资金用于该工业示范线工程型数据积累，为今后放大做
准备
1
23
今后打算
实现对示范线控股 实现工业示范线稳定量产 达到日本最高水平 准备百吨级放大生产
1
24
经济社会效益分析
经济效益（按现在示范厂计算）
➢ 目前：年产20－30吨，售价300元、利润150元 ➢ 产值：600－900万元，利润300－450万元 ➢ 将来达到日本水平：售价1000元，利润800元 ➢ 产值：2000－3000万元，利润1600－2400万元
1
16
项目背景
我们对市场的预计 国内：
➢ 2009年：～10吨
增长率：25％
国外：
➢ 2009年：～300吨（日本：50，欧美150、韩国等50）
增长率：25％
1
17
项目背景
目前市场售价情况
➢ 日本一流产品：～1000元/公斤 ➢ 日本二流产品；～300元/公斤 ➢ 国内一般产品： 150～300元/公斤
1
25
知识产权、风险分析
知识产权：
➢ 公知技术 ➢ 有自己的数十吨生产技术knowhow
风险分析：
➢ 技术方面有进一步放大效应需要考虑 ➢ 国内市场面临开拓 ➢ 性能的进一步提升需要做工作
1
26
希望
较大实力电池或新能源厂家介入 支持后续性能提升的科研 认真审慎判断该项目可行性
1
27
谢谢
1
13
项目背景
国内市场状况
➢ 2005：2.48亿元
增长57.2%
➢ 2006：5.7亿元
增长46.2%
➢ 2007：8.6亿元
增长50%
➢ 2008：13.3亿元
增长55％
￥ Billion
12
钮扣式 卷绕式 10
8
6
4
2
0 2005
2006
2007
year
2008
1
14
项目背景
日本超级电容器的市场预测（日元）
灰份 (%)
金属杂质 质量比电容 体积比电容
(ppm)
(F/g)
(F/cc)
我们样品 国内样品1
2003 1851
0.40 8-9 ＞95 <0.10 <500
0.38
3050
＞92 <0.44 <2000
30-35 28-32
15-17 14-15
日本样品1
1381
0.41 6-7 ＞95 <0.27 <300
超级电容器
1～3 15～20 5～10 ～2000
20 100,000 -30～90
0.01 0.95
Ni-Cd电池
1.2 30～50 80～120
150 20 300 -20～60 1～10
Li离子电池
3.6 110 250 300 10 1000 -20～60 1～10 0.70～0.85
铅酸电池
1
18
研究积累
93年至今，进行了长达15年的持续性攻关研究
03年 04年 06年 06年 07年 07年 07年 08年 09年
教育部211工程建设 新疆天富研发投入 上海市科委 国家自然科学基金 国家基金重点项目 科技部企业创新基金 国家科技支撑计划 教育部新世纪人才基金 国家重点实验室基金
100万元 250 万元 30 万元 27 万元 180万元
比
宽
性
快
功
高
无
寿
免
比
污
命
维
能
染
长
护
独立电源
后备电源
混合电源风太 无能阳 能绳 电 话
集 成 电 路
银 行
工 作 站
机 动 车
控 制 室
仪 器
机 动 车
柴 油 机
项目背景
减少燃料消耗50％，氮氧化物排放44％，微粒排放65％ 可行驶60万公里，10年寿命
1
9
项目背景
能量效率是纯CNG汽车的2.66倍。
1
10
项目背景
驱动马达和回收刹车能的效率在90％左右
1
11
项目背景
超级电容器的应用领域
➢ 电动自行车（中国独特待开发）
项目背景
国际市场状况
➢ 2007：45亿美元 ➢ 2008：67.5亿美元 ➢ 增长50%
$ Billion
50
钮扣式
卷绕式
40
30
20
10
0 2006
2007
year
2008
200,000 160,000 120,000 80,000 40,000
0 2002 2003 2004 2005 2008 2010 2020
国际上超级电容器年均市场增长率： >20%
要求超级电容器电极材料年均增长率： >20%
目前电极材料市场容量1: >2000吨/年？？？
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项目背景
韩国对核心材料－超级活性炭市场预测