美国超级电容器市场按产品类型(双层电容器、伪电容器、混合电容器)、模块类型(小于 10 伏模块、10 伏至 25 伏模块、25 伏至 50 伏模块、50 伏至 100 伏模块和 100 伏以上模块)、材料(活性炭、碳化物衍生碳、碳气凝胶等)和应用(汽车、工业、能源、消费电子、航空航天和国防)划分,按地区、竞争、预测和机遇划分,2028 年
Published on: 2024-12-05 | No of Pages : 320 | Industry : Power
Publisher : MIR | Format : PDF&Excel
美国超级电容器市场按产品类型(双层电容器、伪电容器、混合电容器)、模块类型(小于 10 伏模块、10 伏至 25 伏模块、25 伏至 50 伏模块、50 伏至 100 伏模块和 100 伏以上模块)、材料(活性炭、碳化物衍生碳、碳气凝胶等)和应用(汽车、工业、能源、消费电子、航空航天和国防)划分,按地区、竞争、预测和机遇划分,2028 年
预计美国超级电容器市场在预测期内将保持良好的增长速度。对可再生能源解决方案的需求不断增长以及可再生能源发电安装量的不断增加将推动市场发展。超级电容器 (SC),也称为超级电容器,是一种高容量电容器,电压限制较低,电容值比普通电容器高得多。它弥补了电解电容器和可充电电池之间的差距。它每单位体积或质量的能量存储容量是电解电容器的 10 到 100 倍,可以比电池更快地吸收和分配电荷,并且可以承受比可充电电池更多的充电和放电循环。传统电容器在电场作用下通过电荷分离将电能存储在两个平行板之间,而超级电容器则通过吸附电极和电解质界面上距离一埃 (A) 范围内的带相反电荷的离子,将电能存储在电极和电解质界面之间的电双层中。用于制造此类电极的基本材料具有极大的表面积 (1500-3000 m2/g),这为实现更高的比电容值 (1-1000 F) 以及高比功率打开了大门。
可再生能源解决方案需求不断增长,推动市场增长
超级电容器的充电和放电对于持续运行、维持峰值负载和备用电源至关重要。它包括工业电池供电的设备,包括智能电表、烟雾探测器、视频门铃和医疗设备。多家供应商正在推出新产品来协助实现这一目标。例如,2021 年 11 月,德州仪器 (TI) 最近推出了一款新的 60 nA 静态电流 (IQ) 双向降压/升压转换器。工程师可以使用 TPS61094 降压/升压转换器代替常规使用的混合层电容器 (HLC),将电池寿命延长高达 20%,后者也能提供超低 IQ 并具有用于超级电容器充电的降压模式。
基于当前的超级电容器技术,正在对创建廉价而有创意的解决方案进行更多研究。它强调需要降低生产碳基电极的成本和对基本组件的依赖,同时提供比当前版本更具成本效益和环保的替代方案。例如,2021年,伦敦帝国理工学院和伦敦大学学院(UCL)的科学家最近发明了一种能量密度更高、更环保的超级电容器电极材料,为高功率、快速充电电动汽车技术的市场普及铺平了道路。
随着保护地球资源和践行环境可持续性的责任越来越大,美国各地正在建造更多的太阳能和风能设施。为了加强可再生能源结构,美国政府还制定了支持性政策和监管框架。例如,根据国际可再生能源机构 (IRENA) 2020 年 3 月的一份报告,美国同年安装了 29 千兆瓦的可再生能源,比 2019 年增加了约 80%,其中包括 15 千兆瓦的太阳能和约 14 千兆瓦的风能。
随着太阳能光伏 (PV) 技术的广泛使用和促进向低碳能源转型的雄心勃勃的目标,预计美国本土市场的发展速度也将加快。此外,一些政府和组织已经指出,随着时间的推移,该国的主要发电结构已经显著扩展了太阳能光伏技术。例如,美国能源信息署 (EIA) 报告称,2019 年太阳能光伏技术的总发电量约占净公用事业规模可再生资源的 9.6%,而 2018 年为 8.5%,同比增长超过 878 万兆瓦时 (MWh)。可再生能源系统市场预计将受到这些原因的推动,其中包括采用有利可图的政府计划来鼓励可持续基础设施发展。
燃料电池电动汽车需求增加,以促进美国超级电容器市场增长
为了增加全国范围内燃料电池电动汽车 (FCEV) 的使用,美国一直专注于投资氢能汽车和加气设施。为了支持 FCEV 的长期采用,政府和美国能源部 (DoE) 对研发计划进行了重大投资。 2019 年,美国能源部向燃料电池研发子计划拨款约 3000 万美元,用于实现未来的成本、性能和耐用性目标。此外,一些国家和州正在各自专注于为私人和商业活动创建和建立一支规模可观的氢燃料电池电动汽车车队。在预期的时间范围内,这些变量预计将增加美国的产品需求。
美国超级电容器的延长使用寿命和高能量密度有助于提高市场价值
超级电容器是一种高容量电容器,与普通电容器相比,其电压限制更少,电容更高。这种电容器是一种新型储能元件,具有更宽的温度范围、更高的电流容量、更高的效率、更长的循环寿命、易于观察的充电状态和更宽的电压范围。锂离子电池的充电周期通常为 500 至 10,000 次,而超级电容器的充电周期为 100,000 至 100 万次。它还可以在比传统电池更宽的温度范围内工作——从-40°C到70°C——并且在低于其最大连续工作电压的任何电压下工作。这可能导致这些电容器成为越来越多应用的理想电源解决方案,预计将推动市场发展
将超级电容器视为传统电池的可行替代品
超级电容器可以比传统电池更快地充电和释放能量,而传统电池执行相同功能的速度要慢得多。这些配备电极和电解质的电容器可以在大量循环中快速充电和放电,使其成为各种应用中传统电池的有效替代品。随着环保越来越重要,使用几乎无排放的储能技术在消费者中越来越受欢迎。
随着主要科技公司加大力度减少温室气体排放,替代能源技术的市场正在扩大。超级电容器可以充电和回收,从而降低了产生任何危险有毒废物的可能性。因此,它们可以被视为传统电池的环保替代品。超级电容器目前还没有像传统的基于电池的储能系统那样先进,但随着基于石墨烯的超级电容器的最新发展,它们可能很快就会超越它们。
增加可再生能源发电的安装以推动增长
与电池和传统电容器相比,超级电容器是储能系统领域的一项新技术,可以提供更好的功率和能量密度。这些电池将成为可再生能源生产的理想电源,因为它们具有诸多优势,例如能够承受较大的充电和放电电流、效率极高以及温度范围更广。
可再生能源组合标准 (RPS) 由全国州议会会议 (NCSL) 制定,旨在促进国内能源生产、实现能源来源多样化并促进美国经济增长。根据新法律,第一阶段公用事业公司必须实现可再生能源目标,即到 2025 年达到 14%、到 2030 年达到 30%、到 2040 年达到 65% 以及到 2050 年达到 100%。对于第二阶段公用事业,加速可再生能源的目标是到 2025 年达到 26%,到 2030 年达到 41%,到 2045 年达到 100%。由于这些政府法律的出台,可再生能源市场预计将在整个预测期内发展。
最新发展:
- 京瓷 AXA 于 2022 年 8 月推出了一系列袋式超级电容器,以减少电池的电流浪涌。这些电容器可以独立用作系统电源备用设备,有时可以代替电池,也可以与一次或二次电池一起使用。
- 2022 年 5 月,CAP-XX Limited 与 Iconic Industries 成立了一家合资企业。该公司负责将还原氧化石墨烯 (rGO) 商业化,用于超级电容器和其他储能设备。 CAP-XX 将代表合资企业使用 rGO 以 CAP-XX 的名义生产和销售超级电容器和其他储能设备。
- 超级电容器和传感器用于最新的有轨电车,并于 2021 年 2 月收到 PK TS Vityaz 有轨电车的交付。作为该系列最新的有轨电车,这些有轨电车的超级电容器将有助于节约能源和降低电力需求。
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市场细分
美国超级电容器市场分为产品类型、模块类型、服务、材料和应用。根据产品类型,市场分为双层电容器、伪电容器和混合电容器。根据组件类型,市场分为 10 伏以下组件、10 伏至 25 伏组件、25 伏至 50 伏组件、50 伏至 100 伏组件和 100 伏以上组件。根据材料,市场分为活性炭、碳化物衍生碳、碳气凝胶和其他。根据应用,市场分为汽车、工业、能源、消费电子、航空航天和国防。
市场参与者
美国超级电容器市场的主要市场参与者是伊顿公司、麦克斯韦技术公司、TOKIN 公司、松下北美公司、Loxus 公司、AVX 公司、ADA TECHNOLOGIES 和特斯拉公司。
属性 | 详细信息 |
基准年 | 2022 |
历史数据 | 2018–2022 |
预计年份 | 2023 |
预测期 | 2024 – 2028 |
定量单位 | 2018-2022 年和 2023-2028 年的价值(百万美元)和复合年增长率 |
报告范围 | 收入预测、公司份额、增长因素和趋势 |
涵盖的细分市场 | 按产品类型 按模块类型 按材料 按应用 按地区 |
区域范围 | 西部、中西部、东北部、南部 |
主要公司简介 | 伊顿公司、麦克斯韦技术公司、TOKIN 公司、松下北美公司、 Loxus Inc.、AVX Corporation、ADA TECHNOLOGIES、Tesla, Inc |
定制范围 | 购买可获得 10% 的免费报告定制。增加或更改国家、地区和细分范围。 |
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