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电子行业深度报告：超级电容：功率型储能黑科技，行业迎来加速拐点
- 2022-09-20 09:20:11上传人：旧人**on
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超级电容是功率型储能器件，高功率、高可靠、环保特性突出。1）高功率特性：超级电容系统功率密度最高可达40kW/kg、锂电池在1~3kW/kg，EDLC充放电时间可达秒级、HUC在分钟级别、锂电池在小时级别。2）高可靠特性：对比锂电池-20~+60°C工作温度范围、标称5000次左右的循环寿命，超级电容工作温度范围可宽至-40~+85°C，充放电次数最高可达100万次。3）环保特性：超级电容不含
- 1. 超级电容是功率型储能器件，行业迎来向上加速拐点
- 1.1. 超级电容是功率型储能器件，与能量型锂电池互补、协同
- 1.2. 技术进步、成本降低、政策驱动三重利好，超级电容迎向上加速拐点
- 2. 需求端：超级电容在多应用领域 具备广阔空间，静待市场爆发
- 2.1. 电力能源：新能源并网增加调频需求，超级电容参与电网调频全环节
- 2.2. 汽车领域：适用于启停、安 全冗余电源等场景，助力汽车性能、安全双提升
- 2.3. 交通运输： LIC 技术路线下，超级电容公交实现充电 5分钟、行驶 30 公里
- 2.4. 工业领域：作为备用电源、能量回收系统，广泛应用于多领域
- 3. 供给端：产业链各环节携手成长 ，本土厂商迎增长机遇
- 4. 投资建议
- 4.1. 江海股份：工业电容龙头，铝电解电容稳增、薄膜 &超级电容迎业绩拐点
- 4.2. 元力股份：国内木质活性炭龙头，超级电容炭助力业绩增长
- 4.3. 风华高科：国内被动元件领军企业，已突破能量型锂离子超级电容产品
- 5. 风险提示
- 请务必阅读正文之后的免责声明部分 东吴证券研究所
- 行业深度报告
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- 图 1： 江海超级电容业务呈现持续高速增长
- 图 2： 超级电容产业迎向上加速拐点
- 图 3： 2022 年，超级电容在储能领域迎来大规模落地元年
- 图 4： 超级电容结构图
- 图 5： 超级电容分类
- 图 6： 双电层电容（ EDLC ）工作原理图
- 图 7： 法拉第赝电容工作原理图
- 图 8： 锂离子超级电容（ LIC ）工作原理图
- 图 9： 相较锂电池，超级电容的高功率密度特性突出
- 图 10 ： 超级电容在 s-min 级市场具备一次投资成本优势
- 图 11 ： 超级电容生命周期成本显著低于锂电池
- 图 12 ： “电池 +超容 ”混合能源系统的工作模式
- 图 13 ： 全球超级电容市场规模预测（单位：亿美元）
- 图 14 ： 中国超级电容市场规模预测（单位：亿元）
- 图 15 ： 不同厂商混合超级电容能量密度
- 图 16 ： 江海成功将混合超级电容应用到大巴车上
- 图 17 ： 超级电容功率密度、能量密度仍存提升空间
- 图 18 ： 超级电容能量密度有望持续提升
- 图 19 ： Maxwell 干法电极工艺流程
- 图 20 ： 干法电极工艺具备多方面优势
- 图 21 ： 新型电力系统下的电力供需不平衡催生储能需求
- 图 22 ： 2022 年超级电容在电网调频、混合储能领域正 在规模落地
- 图 23 ： 2012 -2021 年我国电力装机结构（单位： GW ）
- 图 24 ： 2012 -2021 年我国发电量结构（单位：亿千瓦时）
- 图 25 ： 分布式光伏入网提升用电侧功率预测难度
- 图 26 ： 全社会用电量增长超预期
- 图 27 ： 电力系统频率响应过程
- 图 28 ： 电网综合调频能力指标
- 图 29 ： 水电、火电机组参与调频存在局限性
- 图 30 ： 广东某电站加装储能前后的调频数据比较
- 图 31 ： 超级电容开始在电网全环节实现应用落地
- 图 32 ： 引入超级电容的风电系统
- 图 33 ： 超容为风光系统的频率事件提供额外虚拟惯量
- 图 34 ： 兆瓦级锂离子电池、超级电容混合储能系统
- 图 35 ： 变电站用超级电容储能柜
- 图 36 ： 配电自动 化终端用超级电容模组
- 图 37 ： 超级电容在汽车领域的应用场景
- 图 38 ： 电动汽车将超级电容应用于启停系统
- 图 39 ： 超级电容在汽车功率变化过程中充放电
- 图 40 ： 智能驾驶车型安全相关的电子电器设备
- 图 41 ： 国内自动驾驶汽车渗透率持续提升
- 图 42 ： 线控底盘五大核心系统市场情况
- 图 43 ： 线控底盘应用 48V 电气系统
- 图 44 ： HEV 电池不支持外插电源充电
- 图 45 ： 电动汽车成本将持续高于燃油车
- 图 46 ： 超级电容汽车启停方案应用车型
- 图 47 ： 轨道交通车辆中的混合储能系统
- 图 48 ： 上海 930 路超级电容公交充电弓
- 图 49 ： 我国单、三相智能电表招标总量（单位：万只）
- 图 50 ： 超级电容在智能电表中替代电池
- 图 51 ： 风电机组中的风机变桨系统
- 图 52 ： 超级电容相较铅酸电池使用成本显著更低
- 图 53 ： 港口起重机电动机工作功率高达 200kW
- 图 54 ： 轻载上行或重载下行时，曳引机产生再生电能
- 图 55 ： 连接电网和负载的超级电容 UPS 解决方案
- 图 56 ： 超级电容 UPS 解决方案提供短时、高功率脉冲
- 图 57 ： 2021 年超级电容市场规模分地区占比
- 图 58 ： 中国超级电容市场规模
- 图 59 ： 超级电容本土产业链
- 图 60 ： 江海股份营业收入及同比增速
- 图 61 ： 江海股份归母净利润及同比增速
- 图 62 ： 江海股份超级电容营收规模快速增长
- 图 63 ： 江海股份超级电容调频储能系统已落地
- 图 64 ： 元力股份营业收入及同比增速
- 图 65 ： 元力股份归母净利润及同比增速
- 图 66 ： 风华高科营业收入及同比增速
- 图 67 ： 风华高科归母净利润及同比增速
- 表 1： 超级电容与铝电解电容、锂离子电池性能参数对比
- 表 2： 新型储能技术按应用场景分类
- 表 3： 提升超级电容能量密度的主要方法
- 表 4： 超级电容各类原材料国产替代进展
- 表 5： 中国超级电容产业相关政策
- 表 6： 超级电容电网调频应用案例
- 表 7： 2022 年火储联调中标项目情况
- 表 8： 交通运输领域超级电容应用场景及价值驱动因素
- 表 9： 电能质量问题可能导致产品损失、生产时间损失、设备损坏等后果
- 表 10 ： 2021 年以来中国超级电容产业新建项目一览
- 表 11 ： 中国超级电容市场核心玩家对比
- 表 12 ： 江海股份超级电容业务布局时间表
- 表 13 ： 元力股份超级电容炭业务布局时间表
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