- Összpontosítás a hatékony energiatárolásra váltotta ki a szuperkondenzátorok megjelenését
- A kutatóintézetek innovatív gyártási eljárásokat fedeztek fel a szuperkondenzátorok számára
- A figyelem középpontjában a szuperkondenzátorok anyagfejlesztése mindenütt jelen van
- Járműipar - kulcsfontosságú növekedési potenciál a szuperkondenzátorok gyártói számára
- A szuperkondenzátorok szerepe az elektronika, valamint az energia- és energiaipar kilátásaiban
A teljesítményelektronikai ipar felfelé haladó spirálon mozog, és nem mutatja a csökkenés jeleit, mivel a villamosítás tendenciája az ipari területek szélesebb körébe hatol, és magában foglalja a csúcstechnológiájú elektromos elektronikus eszközök követelményét. Az elmúlt években jelentősen megnőtt a fejlett villamosenergia-tárolási megoldások iránti igény, amelyet a gyorsabb tárolás, a hatékony energiagazdálkodás és az energiaoptimalizálás elengedhetetlen oka vált ki.
Az erőelektronikai ipar alkalmazásvezérelt jellege fontos szerepet játszott az áramtároló megoldások, például a kondenzátorok fejlesztésében. A kondenzátorok töltésének viszonylagos időhatékonysága arra késztette őket, hogy sokféle energiatárolóban alkalmazzák őket. Azonban még mindig van lehetőség a kondenzátorok villamosenergia-tárolási képességének javítására, ami viszont a szuperkondenzátorok - más néven ultrakondenzátorok vagy elektrokémiai kondenzátorok - kifejlesztéséhez vezetett.
Összpontosítás a hatékony energiatárolásra váltotta ki a szuperkondenzátorok megjelenését
Amint az ipari fejlesztések az elektrifikációs trend körül kezdtek forogni, a szuperkondenzátorok kialakításának újításai felgyorsították az ütemet. A globális óriások, köztük a General Electric, kísérleteket folytattak a szuperkondenzátorok fejlesztésének javítása érdekében, hogy kamatoztassák a szuperkondenzátorok iránti növekvő keresletet az iparágakban, mint kulcsfontosságú villamosítási lehetőséget. A NEC Corporation az elsők között volt, amely kereskedelmi forgalomba hozta a szuperkondenzátorokat a világon; az ohiói Standard Oil Company (SOHIO) elsősorban a találmánynak tulajdonítható.
Tegye közzé a szupravezetők megjelenését hatékonyabb energiatárolási megoldásként, az EC technológia népszerűsége azonnal megugrott. A szuperkondenzátorok kialakítása az első kereskedelmi bevezetés óta több generáción keresztül fejlődött. A nagy teljesítményű elektronikai ipar kutatószervezetei és vezető vállalatai továbbra is a gyártási módszerek és anyagok innovációjára összpontosítanak, hogy tovább javítsák a szuperkondenzátorok költséghatékonyságát és teljesítményét.
A kutatóintézetek innovatív gyártási eljárásokat fedeztek fel a szuperkondenzátorok számára
A szuperkondenzátorok kiváló működési jellemzői ellenére a gyártók továbbra is küzdenek a szuperkondenzátorok magas gyártási költségeinek és az akkumulátorokhoz képest alacsonyabb energiatárolási képességének ellenőrzésével. Ezenkívül a szuperkondenzátorok tartóssággal kapcsolatos aggályai bizonyos mértékben korlátozzák az ipari alkalmazásokban való alkalmazását. Ezen aggodalmakra válaszul a szuperkondenzátorokat gyártó vállalatok nagy összegeket fektetnek a kutatásba és fejlesztésbe (K + F) a szuperkondenzátorok kiválóbb változatának megtervezése érdekében.
Néhány kutatás alapú újítás, amely az elmúlt öt évben a szuperkondenzátorok piacát alakította,
- 2013 februárjában a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem kutatói felfedeztek egy úttörő és költséghatékony gyártási módszert a mikrokivitelű szuperkondenzátorok gyártásához egy fogyasztói minőségű LightScribe DVD-író segítségével. Ezek a mikro-szuperkondenzátorok egy atom vastagságú grafitos szénrétegből állnak, és könnyen integrálhatók miniatürizált elektronikus eszközökbe. Kétdimenziós grafénlap és az új gyártási technika kombinációjával a kutatók jelentős mértékben csökkenthetik a gyártási költségeket, és kibővíthetik a szuperkondenzátorok alkalmazási körét.
- 2013 júliusában az Ulsani Nemzeti Tudományos és Technológiai Intézet (UNIST) kutatói innovatív módszert fejlesztettek ki a háromdimenziós mezoporózus grafén nanogömb (MGB) tömeges előállítására, amely felhasználható a szuperkondenzátorok gyártásához. A kutatók előrejelzése szerint a mezoporózus grafén tulajdonságai javítják a szuperkondenzátorok méretezhetőségét, minőségét és költséghatékonyságát, kibővítve az elektromos járművekben történő alkalmazásuk körét.
- 2014 augusztusában az ausztrál Monash Egyetem mérnökei új módszert dolgoztak ki a szuperkondenzátorok belsejében lévő grafén előállítására, hogy az energiasűrűségük tízszeresére javuljon, mint a kereskedelmi eszközök. A mérnökök egy makroszkopikus grafén anyagot hoztak létre a hagyományos papírgyártási módszerhez hasonló eljárással. Ezen túlmenően azt is megerősítették, hogy az oldat-alapú kémiai - grafit-oxid grafénben történő csökkentésével a mérnökök új utakat nyithatnak a grafén és a 10x energiasűrűbb szuperkondenzátorok kereskedelmi forgalomba hozatalához.
- Egy dél-koreai kutatócsoport szokatlanul innovatív, ámde nagyon alkalmas alternatív anyagot fedezett fel a szuperkondenzátor elektródák számára 2014 augusztusában. Megtervezték a cigarettaszűrők szuperkondenzátorokban történő felhasználásának módját, amelyek nagy teljesítményű, nagy teljesítményű szénalapú anyaggá alakíthatók. sűrűség. A kutatók sikeresen használhatják a használt cigaretta szűrőket, hogy több elektromos energiát tároljanak, mint a kereskedelemben kapható szén.
A figyelem középpontjában a szuperkondenzátorok anyagfejlesztése mindenütt jelen van
A nagyteljesítményű anyagok kifejlesztése felé történő elmozdulás teljesen kézzelfoghatóvá vált a szuperkondenzátorok gyártói körében, a különböző ipari alkalmazásokban, például a viselhető szórakoztató elektronikában és az elektromos járművekben folyamatosan növekszik a szuperkondenzátorok iránti igény. Noha a grafén továbbra is a szuperkondenzátorok egyik alkalmas anyaga, a folyamatban lévő kutatási tevékenységek jelentős átalakulásokra utalnak a szuperkondenzátorok piacának táján.
Az amszterdami egyetem Van't Hoff Molekuláris Tudományok Intézetének vegyészcsoportja új üzemanyagot talált ki a szuperkondenzátor számára, miközben üzemanyagcellás projektjéhez kísérleteket végzett. A kutatók azt találták, hogy a nagyon porózus szuperkondenzátor anyag alacsony költségű, könnyű és nem mérgező, és felhasználható a szuperkondenzátorok lehetséges kereskedelmi alkalmazásaiban, például a szállítási, elektronikai és energiatároló eszközökben.
Az UC Santa Cruz és a Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium (LLNL) másik tudóscsoportja ultragyors 3D-nyomtatású grafént használt a vastagság milliméter nagyságrendű csökkentésére és a szuperkondenzátorok teljesítményjellemzőinek javítására, beleértve az energia sűrűségét és a kapacitás megtartását.
A Georgia Tech és a Koreai Egyetem mérnökei egy összehajtható szuperkondenzátort készítettek közönséges papírból, amelyek hosszabb ideig több energiát tárolhatnak, különösen a viselhető elektronikai termékekben, mivel az rugalmas. A tudósok, mérnökök és kutatók szerte a világon elsősorban a szuperkondenzátorok teljesítménysűrűségének és energiasűrűségének kiegyensúlyozására összpontosítanak, hogy egyszerre elkerüljék az energiaveszteséget.
A szuperkondenzátorok gyártásában használt anyagok legújabb fejleményei és újításai elsősorban az önkisülés vagy rövidzárlat lehetőségének csökkentésére összpontosítanak. Az érintettek a szuperkondenzátorok piacán arra törekednek, hogy kiaknázzák az álkondenzátorok és a hibrid kondenzátorok különböző teljesítményjellemzőit, amelyek nagyobb energiasűrűséget tudnak tükrözni, mint bármely más típusú szuperkondenzátorok.
Míg az elektromos kétrétegű kondenzátorok iránti kereslet továbbra is a legnagyobb a szuperkondenzátorok piacán, a hibrid kondenzátorok a különböző ipari alkalmazások iránti kereslet növekedését tapasztalják.
Járműipar - kulcsfontosságú növekedési potenciál a szuperkondenzátorok gyártói számára
Az autóipar jelenleg a magas növekedési potenciállal rendelkező terület a kiváló minőségű energiatároló eszközök, például a szuperkondenzátorok gyártói számára. 2013-ban, az autóiparban a szuperkondenzátort elszámolni kevesebb mint 1/5 th bevételi részesedése rok piacon. Az autóipar legújabb fejleményeivel azonban a gépkocsik a szuperkondenzátorok egyik legfontosabb alkalmazásává váltak.
Mivel az autóipari gyártók az olajipartól való függőség csökkentésére összpontosítanak, és az irányító testületek szigorú környezetvédelmi előírásokat vezetnek be, az elektromos járművek növekedési kilátásait ígéretesnek tekintették. Ez arra késztette a szuperkondenzátor-gyártókat, hogy nyereséges lehetőségeket szemléljenek a gyorsan fejlődő autóiparban.
Az elektromos járművekhez vagy hibrid elektromos járművekhez megfelelő szuperkondenzátorok kifejlesztése a szuperkondenzátorokat gyártó vállalatok egyik legfontosabb üzleti stratégiája. Másrészt az autóipari gyártók is versenyben vannak a leghatékonyabb elektromos járművek bevezetéséért, ami igazolta a kiváló minőségű energiatároló rendszerek iránti vadászatukat. Ez végső soron a szuperkondenzátorok innovációjának folyamatosan bővülő lehetőségeiben tükröződik a gyorsan fejlődő autóiparban.
2019 februárjában a Tesla Inc. - az autóipar és az energiaipar globális óriása - bejelentette, hogy megvásárolta a Maxwell Technologies Inc.-t - egy vezető akkumulátor-technológiai vállalatot - mintegy 218 millió dollárért. A vállalat célja az elektromos járművek jövedelmező lehetőségeinek kiaknázása, és ezzel az akvizícióval azt tervezi, hogy hozzáadja a szuperkondenzátorok terén szerzett szakértelmet, amely felgyorsíthatja az autó töltési képességeit.
2018 májusában a Rolls-Royce - a világ vezető luxusautó-gyártója - együttműködési megállapodást kötött a Superdielectrics Ltd-vel - egy brit székhelyű technológiai vállalkozással, feltárva a szuperkondenzátorok lehetőségeit és létrehozva a korszerű, nagy energiájú tárolót technológia. Ezzel a partnerséggel a Roll-Royce az anyagtudományban szerzett tapasztalatait a Superdielectrics hidrofil polimerjeivel kívánja egyesíteni a világszínvonalú szuperkondenzátoros akkumulátor alkalmazások fejlesztése érdekében.
A Lamborghini egy másik vezető autógyártó, amely csatlakozik azon autóipari vállalatok köréhez, amelyek a szuperkondenzátorok rendkívüli jellemzőinek kihasználását tervezik az autóipar villamosítása során. A társaság műszaki vezetője nemrégiben kijelentette, hogy a vállalat korábban a Lamborghini Aventador szuperkondenzátorait használta az indító akkumulátorhoz. Szakértők azt jósolják, hogy az Aventador utódja azonos szuperkondenzátorokat használhat.
A folyamatosan fejlődő autóipar nagyon izgalmas versenykörnyezetet teremtett a szuperkondenzátorok gyártói számára. A szuperkondenzátorok teljesítményének folyamatos fejlődésére való törekvés valószínűleg az elkövetkező években néhány úttörő újítást indít el a szuperkondenzátorok piacán.
A szuperkondenzátorok szerepe az elektronika, valamint az energia- és energiaipar kilátásaiban
Az elkövetkezendő évtizedben a szuperkondenzátorok piacának jövedelemrészének több mint egyharmadát várhatóan az autóipar és a közlekedés adja. A szuperkondenzátorok dicsőített jövője ellenére az újkori autóiparban valószínűleg a szórakoztató elektronika, valamint az energia- és energiaipar fogja oroszlánrészt birtokolni a szuperkondenzátorok piacának fejlődésében.
A szuperkondenzátorokat minden elektronikus terméknek, amely akkumulátorokon vagy energiatároló rendszereken működik, a munkafüzérként emlegetik. Az elkövetkező években a szuperkondenzátorok valószínűleg mindenütt elfogadták a különféle iparági ágazatokat. A szuperkondenzátorok piacának jövője valószínűleg tanúja lesz az olyan EC-k megjelenésének, amelyek a modern hordozható eszközök és a szórakoztató elektronikai termékek jövőjét hajtják majd. A szolár kondenzátorok szintén a jövő tárgyai, amelyek várhatóan óriási értékesítési potenciállal rendelkeznek majd a viselhető érzékelők terén, különösen a viselhető egészségügyi eszközök terén.
A nagy teljesítményű elektronikai iparban folyó kutatási tevékenységek és fejlesztések a közeljövőben továbbra is utalnak az akkumulátorok cseréjére szolgáló szuperkondenzátorokra. A szuperkondenzátorok növekvő alkalmazásával a különféle ipari ágazatokban, például az elektronika, az energia és az energia, a katonai és védelmi, valamint az űrhajózás területén, a szuperkondenzátorok globális piaca várhatóan 2028-ra meghaladja az 5,5 milliárd dollárt. A szuperkondenzátorok piacának exponenciális növekedési üteme várhatóan megnöveli a jövedelmező lehetőségeket a kutatók, gyártók és a táj többi érdekeltje számára.
Aditi Yadwadkar tapasztalt piackutató író, és sokat írt az elektronikai és félvezetőiparról. A Future Market Insights (FMI) munkatársainál szorosan együttműködik az Electronics and Semiconductor kutatócsoporttal, hogy a világ minden tájáról származó ügyfelek igényeit kiszolgálja. Ezek a meglátások az FMI által a szuperkondenzátorok piacáról készített jelentésen alapulnak.