歐盟于2013年10月正式啟動石墨烯旗艦項目(FET),利用高強度、高導電石墨烯薄膜材料提升電容器物理性能為其探索方向之一,并取得階段性成果。
超級電容在某些特定應用場景優(yōu)勢明顯。相較于化學電池,超級電容具有瞬間釋放大功率、使用壽命長,低溫性能好等優(yōu)勢,廣泛應于新能源汽車的某些特定領域。如Maxwell生產(chǎn)的超級電容器主要應用于混合動力客車制動能量回收系統(tǒng)、軌道交通的車載儲能系統(tǒng)以及重型卡車的啟動電源等方面。但其最大瓶頸為能量密度低(工業(yè)化應用的一般為蓄電池的5-15%),較難作為動力來源單獨提供能源,未來技術(shù)發(fā)展方向為提升能量密度以及對高電壓工作環(huán)境的適應性。
“超級電容有望替代電池”論斷尚無可靠依據(jù)。1)盡管引入石墨稀后,超級電容的能量密度將大幅提升,但仍遠低于鋰電,完美實驗下(13年)超級電容能量密度為74wh/kg,而tesla所用電池能量密度近200wh/kg;另據(jù)麻省理工JoelSchindall預測,即使樂觀假設,未來幾年其工業(yè)化量產(chǎn)的儲能能力最終也僅能達到電池的25%左右。2)超級電容工業(yè)化應用路途漫長。如AndreGEIM教授(因研制石墨烯材料獲得2010年物理諾獎)所言,大功率超級電容器生產(chǎn)制造工藝復雜,還需繼續(xù)探索經(jīng)濟合理的規(guī)模化生產(chǎn)工藝,并克服產(chǎn)品質(zhì)量控制、工藝磨合等工業(yè)化進程中的阻礙。