超級電容向儲能邁進，儲能材料再添新助力
研究人員表示，他們創造了一種具有增強的物理化學和電化學性質的炭材料，將炭基超級電容的儲能界限推向了新的水平。這是有記錄以來多孔炭的最高存儲容量，是一個“真正的里程碑”。
商用超級電容有兩個電極，即一個陽極和一個陰極，它們是分開的，并浸泡在電解液中。在電解液和炭之間的界面上，雙電層可逆地分離電荷。制造超級電容電極的首選材料是多孔炭。這些孔為存儲靜電電荷提供了很大的表面積。
新研究中，研究人員利用機器學習，建立了一個人工神經網絡模型，并對其進行訓練，以開發一種用于能量輸送的“夢想材料”。該模型預測，如果炭與氧和氮摻雜，炭電極的最高電容將達到每克570法拉。
于是，研究人員設計了一種非常多孔的摻雜炭，它可為界面電化學反應提供巨大的表面積。隨后，他們合成了一種用于儲存和傳輸電荷的新材料——富氧炭框架。
合成材料的電容為每克611法拉，是典型商業材料的4倍。這種材料的表面積是有記錄以來最高的炭基材料之一，每克重量的表面積超過4000平方米。團隊表示，這項研究有可能加速超級電容用炭材料的開發和優化。
超級電容成為功率型儲能黑科技
百億市場空間正在打開
超級電容是一種新型功率型儲能器件，具備充電時間短、使用壽命長、溫度特性好、綠色環保等特性。2022年是超級電容在電力調頻、混合儲能領域規模落地的元年，期間超級電容在國內首次應用于火儲一體化調峰調頻、一次調頻、岸儲一體化項目。
東吳證券認為超級電容是功率型儲能黑科技，混合型超級電容能量密度顯著提升，上游材料國產化，超容成本持續下降，政策重視多元化新型儲能技術發展，助推試點示范項目大規模落地。具備技術、成本、政策三重利好，超級電容產業迎向上加速拐點。
超級電容行業目前在風電、軌道交通、油改電、智能電表等領域穩步增長的同時，正在電網調頻和混合儲能、汽車等領域迎來向上加速拐點，行情前景可期。根據超級電容產業聯盟數據，2021年全球超級電容市場規模為15.9億美元，預計2027年將達37億美元，2021-2027年復合增長率為18%，百億市場空間正在打開。
多家上市公司已布局超級電容業務。思源電氣2022年12月28日公告稱使用自有資金6.18億元，收購烯晶碳能41.1985%的股權，本次股權收購完成后，將持有烯晶碳能51.2%的股份。公司收購烯晶碳能股權以推動超級電容在儲能和乘用車領域應用。
江海股份的超級電容相關產品主要應用于智能電表、風電等領域，并已在儲能、油改電、電網調頻等領域深入拓展，公司超級電容的業績發展符合市場預期。
瑞泰新材最近在投資者平臺表示，對于募投的華榮化工智能化改造項目已終止，相關資金投向張家港超威新能年產4000噸鋰電池/超級電容器電解質新材料及5737.9噸化學原料（副產品）項目。
美錦能源計劃2022年竣工的500噸級超級電容炭項目均按計劃進行中。
儲能材料的重要性
隨著全球對可再生能源需求的不斷增加，新型儲能材料的出現為可再生能源的發展提供了強有力的支持。
首先，新型儲能材料的出現為可再生能源的儲存和利用提供了新的解決方案。傳統的儲能方式如電池和超級電容器等存在著壽命短、充電時間長、容量有限等問題，而新型儲能材料則具有更高的能量密度、更長的壽命和更快的充電速度等優勢。這使得新型儲能材料在可再生能源領域具有廣泛的應用前景，如風能、太陽能、水能等。
其次，新型儲能材料的出現有助于提高可再生能源的利用率。在可再生能源發電系統中，由于風力、光照和水流等自然因素的波動，發電量也會隨之波動。而新型儲能材料的出現可以有效地將多余的電能儲存起來，并在需要時釋放出來，從而確保可再生能源發電系統的穩定運行。這不僅可以提高可再生能源的利用率，還可以降低對傳統能源的依賴。
另外，新型儲能材料還可以促進可再生能源的分布式應用。分布式能源系統是指將能源系統分散布置在用戶附近，以滿足用戶的個性化需求。而新型儲能材料可以作為分布式能源系統中的重要組成部分，實現電能的儲存和調節。這不僅可以提高能源的利用效率，還可以減少對傳統能源的依賴，提高能源的安全性。
最后，新型儲能材料的研究和應用還需要進一步加強。目前新型儲能材料的研究仍處于不斷深入的階段，各種新型儲能材料的性能和穩定性等方面仍需進一步提高。同時，新型儲能材料的制造成本也需要進一步降低，以實現其廣泛應用。因此，需要加強科研力度，推動新型儲能材料的研發和應用。
總之，新型儲能材料是助力可再生能源發展的重要力量。隨著科學技術的不斷進步和市場需求量的不斷增加，新型儲能材料的研究和應用將會得到進一步的加強和推廣。未來，新型儲能材料將會在可再生能源領域發揮越來越重要的作用，為實現可持續發展提供強有力的支持。
新型儲能材料項目落地
7月1日，四川協鑫鋰電年產36萬噸磷酸鐵鋰儲能材料項目（下稱“儲能材料項目”）在仁壽經開區正式投產。記者在現場了解到，該項目為眉山市最大儲能材料項目，也是行業唯一使用物理干法工藝的磷酸鐵鋰項目。業內人士預測，該項目將推動儲能產業邁向平價化。
協鑫集團董事長朱共山現場接受《華夏時報》記者采訪時表示，任何一個產業的革命都是材料革命，儲能平價化也不例外。“下一步協鑫集團會在物理干法工藝基礎上，進一步推出系列技術。隨著技術推動，未來儲能單位成本有可能降至0.2元甚至更低。”
朱共山在近期接受《華夏時報》記者專訪時認為，隨著新型儲能材料的技術研發和投產，未來2年至3年，儲能行業會迎來爆發式增長，2024年儲能發展將進入元年。
據悉，該儲能材料項目，該儲能材料項目總投資50億元，用地900畝，分三期建設。其中一期為年產12萬噸磷酸鐵理儲能材料生產線，建成達產后可實現年銷售收入100億元，年繳稅收3億元。二期為年產16萬噸生產線，預計2023年下半年開工，整體項目將于2024年上半年全部達產。
記者現場調研獲悉，生產產品主要有C3型高能效磷酸鐵鋰、C5型長循環磷酸鐵鋰、C6高壓實磷酸鐵鋰。
值得關注的是，該儲能材料項目協鑫自主知識產權的GCL-PHY法合成磷酸鐵鋰材料，產品的合成流程由11步縮短至4步，產品壓實度、能量密度、循環次數等指標全面提升，項目綜合投資、能耗指數、工藝成本同比減少近50%，全程無廢水、廢氣、廢渣，無需落戶化工園區。
記者從四川協鑫鋰電科技有限公司總經理程沖獲悉，該項目研發的四款主流產品“未產已銷”，提前被多家批量合作客戶鎖定，完成了針對多家大客戶的送樣測試。電芯廠反饋的數據顯示，應用協鑫的正極材料，電池充放電損失僅5%左右，下一步還將降至約3%。
未來2年儲能單位成本或降至0.2元及以下
根據《儲能產業研究白皮書2023》，到2025年，我國鋰電儲能累計裝機規模有望達到5000萬千瓦；到2035年，則有望達到6億千瓦，市場空間超2萬億元。隨著儲能市場爆發，當下儲能行業平價化進程受到各方關注。就行業熱點問題，《華夏時報》記者也進一步采訪到了朱共山。
朱共山向記者表示，僅是其在鋰電儲能領域的技術研發，協鑫集團已經花了9年的時間。未來有可能新型儲能的單位成本降至抽水蓄能以下，2025年前后達到0.2元左右甚至更低。
“目前該儲能材料項目目的之一就是要做到光儲同壽，目前光伏最長壽命已達到25年，單位成本也降低約0.1元左右。未來隨儲能能量密度提升，壽命增長，儲能單位成本也有望降低。”朱共山表示。
朱共山也向記者透露，鋰儲能方面，協鑫作為全球“光+儲”領域唯一一家擁有上游儲能材料與頂尖技術的企業，率先提出并實現“光儲同壽”，依托全球唯一的一步物理法磷酸鐵鋰正極材料的領先技術，有信心通過大幅降低儲能材料成本，為儲能產業進入低成本、長壽命、高循環、高安全的發展通道而保駕護航。
