Maxwell約翰-華威：節(jié)能減排推動超級電容器市場擴(kuò)容

在網(wǎng)上搜索Maxwell是什么?你得到的答案多半是一個顯卡品牌名稱，也可能是一個咖啡品牌。其實，在能源領(lǐng)域，也有一個Maxwell品牌。這個Maxwell雖然對很多人來說稍顯陌生，但卻創(chuàng)造了多個行業(yè)“第一”：1995年率先推出大容量單體;2001年率先將超級電容器設(shè)計于軌道交通、風(fēng)機(jī)的應(yīng)用中;2004年發(fā)明干電極專利工藝技術(shù)……

“Maxwell超級電容器創(chuàng)新了新的能量存儲和使用方式，提供低成本、高能效的產(chǎn)品及解決方案有利于節(jié)能減排，不但能有效降低能耗和成本，同時也對環(huán)境保護(hù)起到積極作用。”Maxwell全球CEO 約翰-華威在接受《中國能源報》記者采訪時表示，Maxwell多年來專注于超級電容領(lǐng)域，其超級電容產(chǎn)品的優(yōu)勢在于功率密度高、使用壽命長、快速充放電，并且在極度溫度下仍能確保高穩(wěn)定和可靠性。

據(jù)了解，Maxwell主要產(chǎn)品包括：用于混合動力客車、卡車、汽車、風(fēng)機(jī)的后備電源和電源調(diào)節(jié)裝置、不間斷電源(UPS)及其它工業(yè)等多種不同應(yīng)用的儲能裝置——超級電容器;主要用于衛(wèi)星和航天器的微電子產(chǎn)品;和主要用于電網(wǎng)設(shè)施的高壓電容器。

超級電容器提升電池性能

在約翰˙華威看來， 超級電容器與電池是互補(bǔ)關(guān)系而非替代關(guān)系。Maxwell的創(chuàng)新能力體現(xiàn)在通過其超級電容器，為電池賦予了新的含義，即“讓電池發(fā)揮更出色性能”。

“目前有不少電池制造商與我們洽談，因為他們意識到電池本身無法充分解決當(dāng)今的儲能和輸電問題。電池壽命短而且在低溫下性能欠佳，功率性能不高，且無法改變這一物理現(xiàn)象。”約翰˙華威說，不同于電池的化學(xué)反應(yīng)，超級電容器是物理儲能，可以快速捕捉和釋放能源，可以反復(fù)使用上百萬次，壽命可以長達(dá)十年。

第三方數(shù)據(jù)顯示，目前Maxwell居超容行業(yè)領(lǐng)先地位，全球市場占有率接近50%。事實上，Maxwell是干法生產(chǎn)的首創(chuàng)者，正是因為其創(chuàng)新推出該技術(shù)，才啟動了超級電容這一市場。此前的電極生產(chǎn)普遍為濕法。干法保證穩(wěn)定性，壽命很長，在某些特定領(lǐng)域如抗震方面優(yōu)勢明顯，成本上也更加經(jīng)濟(jì)合理。因此，干電極專利工藝技術(shù)是該公司的核心競爭力所在。

新能源和智能電網(wǎng)的“好幫手”

超級電容器的市場前景很寬廣，Maxwell多年的研究表明可以應(yīng)用于超過26個不同行業(yè)和領(lǐng)域。目前Maxwell的產(chǎn)品應(yīng)用最廣泛的，是可再生能源和電網(wǎng)領(lǐng)域以及公共交通領(lǐng)域。

超級電容在風(fēng)機(jī)的變槳系統(tǒng)上的使用，是在強(qiáng)風(fēng)來襲時，瞬時釋放巨大動能調(diào)順風(fēng)機(jī)葉片，保證風(fēng)機(jī)發(fā)電的正常進(jìn)行。此前，風(fēng)機(jī)生產(chǎn)商使用電池和液壓設(shè)備來實現(xiàn)，而現(xiàn)在，超級電容器的應(yīng)用逐漸成為主流。“目前中國風(fēng)電行業(yè)中越來越多的風(fēng)機(jī)品牌開始使用超級電容器替代液壓設(shè)備和電池。金風(fēng)、聯(lián)合動力等都是我們的客戶。超級電容在該應(yīng)用上的關(guān)鍵優(yōu)勢還體現(xiàn)在，風(fēng)機(jī)的發(fā)電環(huán)境溫度差異很大，而超容的工作表現(xiàn)不受溫度影響。電池在過低的溫度下會出現(xiàn)故障，而液壓設(shè)備還存在長期維護(hù)的問題，所以，越來越多的客戶都選擇超容。”約翰˙華威說。

隨著風(fēng)電等新能源在全球范圍內(nèi)的發(fā)展，Maxwell認(rèn)為未來對電網(wǎng)消納新能源提出越來越高的要求。而眼下，儲能作為幫助電網(wǎng)削峰填谷的重要手段，僅靠電池或者抽水蓄能等并不能完全滿足要求。

“關(guān)于電網(wǎng)的儲能系統(tǒng)，根據(jù)削峰填谷的時長需求，有不同的解決方案。很短的時間例如從幾分鐘到幾小時，應(yīng)該通過電池來解決。然而對于電池儲能來說，對其壽命損害最大的就是電網(wǎng)的峰和谷。超級電容器與電池的配合使用能形成有效解決方案：超容負(fù)責(zé)削峰填谷，電池負(fù)責(zé)相對穩(wěn)定時段的收放。”約翰˙華威說。

最有說服力的實例，是日前上海寶鋼安大電能質(zhì)量有限公司采用Maxwell超級電容器，應(yīng)用于上海洋山深水港電動起重機(jī)。126個Maxwell 125V重型運輸模塊安裝在一個電力系統(tǒng)中，該電力系統(tǒng)負(fù)責(zé)運行23個用于裝卸洋山深水港集裝箱貨船的船到岸起重機(jī)。

如果滿負(fù)荷工作，洋山深水港的23臺港口起重機(jī)的每次用電足以讓局部電網(wǎng)發(fā)生10至15秒的電壓波動。而基于超級電容器的電力系統(tǒng)就能對這些峰值起到緩沖作用，從而最大程度地降低對電網(wǎng)的影響。在起重機(jī)工作時利用超級電容器來穩(wěn)定短時電壓波動，，從而避免使用更大容量的輸電線路并避免因港口運行中斷而產(chǎn)生的成本。寶鋼安大基于超級電容器的電力系統(tǒng)不僅緩解了電網(wǎng)需求，還保護(hù)了港口起重機(jī)的運行不受電壓突降的損害。

交通領(lǐng)域大有潛力可挖

目前，Maxwell超級電容產(chǎn)品絕大部分應(yīng)用在交通運輸領(lǐng)域。各種交通運輸細(xì)分市場如公交、軌道交通等，都可以配備超級電容器來達(dá)到節(jié)能減排，提高能效的目的。

據(jù)了解，超級電容器瞬間釋放大功率、大電流、低溫性能好等特性，使其在美國的重型卡車上作為啟動電源廣泛使用。在軌道交通方面，超級電容在車載儲能系統(tǒng)和路旁能量回收的應(yīng)用，能有效減少30%以上的電網(wǎng)電力消耗。在電動汽車領(lǐng)域，早在7、8年前，Maxwell開始把超級電容應(yīng)用到乘用車上的研究工作，通過實驗測試，Maxwell現(xiàn)已配置到超過100萬輛乘用車上，如雪鐵龍C4、標(biāo)致308等。不久的將來，Maxwell也會出現(xiàn)在大眾、奧迪、寶馬等車更多車型上。

目前，超級電容器在中國應(yīng)用較為廣泛的是城市混合動力客車制動能量回收系統(tǒng)。宇通客車、金龍客車等都是Maxwell的客戶，Maxwell為成熟的城市混合動力客車提供制動能量回收系統(tǒng)。原理是將汽車減速或制動過程中產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換成電能儲存在超級電容器里，當(dāng)車輛再次前進(jìn)時，超級電容器將剛剛儲存起來的電能輸出用于車輛加速運行。“ 該應(yīng)用能使油耗降低25%，還能大量減少一氧化碳氧化物和PM2.5顆粒物的排放，同時減少剎車磨損對產(chǎn)品壽命的影響。未來，效率可能進(jìn)一步上升到40%。”他說。