2020年11月05日 科技消息-超級電容將成為「電池殺手」？

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。 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。」

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