超级电容器市场规模和份额
超级电容器市场分析
2025年超级电容器市场规模预计为41.9亿美元,预计到2030年将达到81.7亿美元,预测期内(2025-2030年)复合年增长率为14.30%。
这种增长反映了该技术已被证明能够提供传统电池无法比拟的百万次循环耐用性和瞬时功率爆发。电动汽车再生制动、电网调频、工业自动化等领域提出了强劲的需求,所有这些都需要快速的充放电性能。制造商正在扩大自动化生产线,集成专有电极材料,并形成将超级电容器与锂离子电池配对的混合存储架构。这些举措缩短了投资回收期,降低了维护成本,并为超级电容器市场奠定了在交通、能源和制造业领域扩大渗透的地位
主要报告要点
- 按电容器类型划分,电化学双层电容器将在 2024 年占据超级电容器市场份额的 64.2%,而混合电容器预计到 2030 年复合年增长率将达到 19.8%。
- 按模块额定电压划分,25-50 V 细分市场占超级电容器市场份额到 2024 年,将占超级电容器市场规模的 37.8%,而 50-100 V 模块将以 17.6% 的复合年增长率增长。
- 从电极材料来看,活性炭电极将在 2024 年占据超级电容器市场份额的 70.5%;预计到 2030 年,石墨烯材料的复合年增长率将达到 26.1%。
- 按最终用途行业计算,汽车和运输行业将在 2024 年占据 37.0% 的收入份额,而工业设备预计到 2030 年,复合年增长率将达到最高 17.2%。
- 按地理位置划分,亚太地区占据了 2024 年超级电容器市场的 44.4%。预计到 2024 年仍将是增长最快的地区,复合年增长率为 15.5%。
全球超级电容器市场趋势和见解
驱动因素影响分析
| 电动汽车需求激增 | 3.20% | 全球,包括亚太地区和北美领先 | 中期(2-4 年) |
| 可再生电网整合 | 2.80% | 全球,特别是欧洲和亚太地区 | 长期(≥ 4 年) |
| Electrod材料进步 | 2.10% | 全球性,研发集中在北美和欧洲 | 长期(≥ 4 年) |
| 风力涡轮机变桨距改造繁荣 | 1.90% | 欧洲和北美,扩展到亚太地区 | 中期(2-4 年) |
| 工业机器人 KERS 采用 | 1.60% | 亚太地区核心,溢出到欧洲和北美 | 中期(2-4 年) |
| 铁路电气化激励措施 | 1.40% | 欧洲和亚太地区,选择性北美走廊 | 长期(≥ 4 年) |
| 来源: | |||
电动汽车需求激增
增长电动汽车的销售对再生制动和混合储能系统中的超级电容器模块产生了前所未有的需求。 Skeleton Technologies 在 NTT IndyCar 系列赛中的部署展示了在 4.5 秒周期内提供 60 马力的提升,大规模验证了峰值功率能力。车辆架构正在向 800 V 平台迁移,该电压范围与超级电容器的低内阻和快速功率吞吐量非常匹配。汽车制造商越来越多地指定混合动力电池组,将瞬态分配给超级电容器,同时为电池保留持续放电,从而延长电池寿命并提高整体传动系统效率。
可再生电网集成
公用事业运营商需要亚秒级响应来平衡可变的太阳能和风能输出。中国华能集团罗源电厂的 5 MW 超级电容器系统的调频响应速度比传统解决方案快 14 倍。西门子能源公司的 E-STATCOM 平台可实现长达 20 年的 75 MW 循环能力,提供有功和无功功率支持。[1]Genkina,Dina,“超级电容器会来拯救人工智能吗?” AI 的救援?”,spectrum.ieee.org2671883490。欧洲输电运营商已开始标准化风电场互连中的超级电容器组件,理由是其循环寿命比锂离子替代品更长,并降低了生命周期成本。
电极材料的进步
研发团队正在使用新型纳米结构碳缩小历史能量密度差距。 CAP-XX 和离子工业这些公司正在工业化还原氧化石墨烯设计,旨在在不牺牲超级电容器电力传输的情况下接近铅酸电池的能量密度。休斯顿大学的研究人员记录了二维材料的能量密度为 75 J/cm3,这是聚合物电介质迄今为止达到的最高值。将这些实验室突破扩展到自动化大规模生产仍然是主要障碍,但它有望将超级电容器的适用性扩大到更长期的作用。
铁路电气化激励措施
电气化铁路走廊需要用于再生制动、电压稳定和车站供电的能量缓冲解决方案。欧洲和亚洲的政策计划将公共资金分配给包括超级电容器组在内的能源回收装置,理由是与仅使用电池的选项相比,生命周期成本降低了 30%。[2]欧洲铁路局,“铁路电气化中的储能”,era.europa.eu 长期前景与预计到 2030 年的基础设施升级有关。
约束影响分析
| 限制 | |||
|---|---|---|---|
| 与锂离子电池相比,$/Wh 较高 | -2.40% | 全球,在成本敏感型应用中最为明显 | 短期(≤ 2 年) |
| 低能量密度 | -1.80% | 全球,限制长期存储应用离子 | 中期(2-4 年) |
| 活性炭供应紧张 | -1.20% | 全球,供应集中在亚洲 | 短期(≤ 2 年) |
| 缺乏统一的安全规范 | -0.90% | 全球性、跨地区监管分散 | 长期(≥ 4 年) |
| 来源: | |||
与锂离子电池相比,每瓦时成本较高
尽管超级电容器模块在电力传输方面表现出色,但其美元/千瓦时的价格仍然远高于商品电池组。美国能源部将降低成本列为尽管在高循环基础设施中显示出总拥有成本平价,但这是采用的最大障碍。[3]U.S.能源部,“2025 年超级电容器路线图”,energy.gov 伊顿对数据中心 UPS 改造的分析发现,消除电池更换周期可以在五年内抵消较高的前期成本。因此,供应商将重点放在自动化和低成本碳源上,以压缩未来两年的资本支出。
缺乏统一的安全规范
地区认证框架各不相同,导致冗余测试和合规成本增加。行业机构主张与 IEC 62391 保持一致,但全面协调可能需要数年时间,这将对受监管垂直领域的超级电容器市场增长造成轻微影响。[4]IEC,“标准 62391 概述”,iec.ch
细分市场分析
按电容器类型:混合格式超过了根深蒂固的 EDLC
电化学双层电容器占超级电容器的 64.2%到 2024 年,该技术将占据市场份额,并且对于汽车和工业电源缓冲仍然至关重要。然而,预计到 2030 年,混合电容器的复合年增长率将达到 19.8%,这是因为它们能够在不影响循环耐久性的情况下缩小与电池的能量密度差距。因此,与混合格式相关的超级电容器市场规模预计到本世纪末将当前收入翻一番。
赝电容器和锂离子电容器在需要独特电化学特征的领域发挥着特殊作用,例如航空电子设备备份和电信整流器。 Skeleton Technologies 耗资 6 亿欧元的超级电池设施凸显了混合架构如何结合锂离子和超级电容器的优点acitor science,可在单个模块化外壳内满足能源和电力需求。
按模块额定电压:中档主导地位满足不断增长的 800 V 需求
额定电压为 25-50 V 的模块将在 2024 年占据超级电容器市场的 37.8%,为当今的 48 V 轻度混合动力汽车和多种工业驱动器提供服务。然而,随着汽车制造商转向 800 V 推进堆栈以及电网设计人员要求更高电压的缓冲器,50-100 V 频段的模块预计将以 17.6% 的复合年增长率增长。与该系列相关的超级电容器市场规模将增长最快,这反映了降低电流要求和布线质量的系统设计。
消费电子产品继续指定用于相机闪光灯和物联网电源故障桥的低于 25 V 部件,而电压高于 100 V 的模块则适用于起重机升降机、铁路变电站和 STATCOM 平台等应用。 Maxwell Technologies 的 3.0 V 电池架构减少了每个电池组的串联数量,提高了可维护性并提高允许的环境温度。
按电极材料:石墨烯从研发进入生产
由于其成本效益和成熟度,活性炭将在 2024 年占据超级电容器市场份额的 70.5%。尽管如此,石墨烯和弯曲石墨烯变体仍有望实现 26.1% 的复合年增长率,这得益于其卓越的导电性和可调节的孔隙率,从而增强了功率和能源性能。这种转变将重塑未来超级电容器市场规模在传统材料和下一代材料之间的分配。
金属氧化物和导电聚合物电极服务于小批量医疗设备和柔性电子领域,这些领域的外形因素超过了成本。西格里碳素公司在特种石墨领域的收入增长了 10.4%,部分原因是能源存储客户的推动,这标志着先进碳供应链的上游势头。
按最终用途行业:工业设备加速摆脱对汽车的依赖
汽车工业随着再生制动集成成为混合动力系统的标准配置,到 2024 年,汽车和运输行业将占据超级电容器市场收入的 37.0%。然而,在机器人、起重机械和利用制动能量的生产线改造的推动下,到 2030 年,工业设备预计将实现 17.2% 的最快复合年增长率。因此,与工业部署相关的超级电容器市场规模将使收入来源多样化,远离周期性车辆销量。
消费电子产品保持对备用电源的稳定需求,而能源和电力行业则依靠超级电容器来提供电网惯性和电压支持。航空航天、国防和医疗领域仍然较小,但至关重要,强调无与伦比的可靠性和延长的循环寿命。
地理分析
亚太地区在 2024 年占据超级电容器市场份额的 44.4%,预计到 2024 年将占据超级电容器市场份额的 44.4%。o 到 2030 年保持 15.5% 的复合年增长率。中国 5 兆瓦罗源超级电容器电站的投产说明了政策支持的基础设施规模扩张。日本电子行业的领导者利用了数十年的电容器专业知识,而韩国企业集团则将堆栈解决方案扩展到固定存储领域。混合能源存储系统的早期采用、充足的制造能力和支持性电动汽车补贴相结合,巩固了地区领导地位。
北美在收入方面排名第二,这得益于技术创新和电网现代化。能源部的计划旨在降低成本并激励国内制造业,预计超级电容器的部署将从 2021 年的 15 亿美元增加到 2030 年的 150 亿美元。加拿大利用超级电容器的低温弹性来实现远程微电网,而墨西哥不断扩大的汽车供应链创造了新的需求空间。
欧洲强调可持续性和监管驱动因素。骨架技术奥吉斯的涡轮机变桨合同和欧盟禁止在可再生能源中使用铅酸的指令刺激了超级电容器的改造。德国的工业自动化公司正在向冲压生产线添加超级电容器能量回收模块,北欧公用事业公司正在将超级电容器嵌入高可再生电网中以稳定频率。该地区的循环经济重点有利于超级电容器的长使用寿命和可回收性优势。
竞争格局
超级电容器市场适度分散。 Skeleton Technologies 等欧洲先驱者与 Maxwell Technologies(现隶属于 Tesla)、CAP-XX 以及一系列注重成本的亚洲生产商展开竞争。竞争优势基于专利电极化学、自动化生产流程和特定应用的封装集成。
Skeleton Technologies 已投资 6 亿欧元建设法国超级电池该工厂计划于 2027 年启动,标志着该行业最大的产能扩张之一。特斯拉利用麦克斯韦的干电极专业知识来增强电池生产线,强调超级电容器和锂离子路线图之间的战略相互作用。
中层供应商追求垂直整合,为风能、铁路和工业机器人提供交钥匙模块。活性炭的供应链限制和转向石墨烯为新来者打开了窗户,确保原材料多样化或获得先进碳工艺的许可。在预测期内,知识产权深度、保修周期保证以及服务汽车和电网客户的能力将决定市场份额轨迹。
最新行业发展
- 2025 年 5 月:Skeleton Technologies 在芬兰 LUT 大学开设了一个研发基地,以加速超级电池化学的完善。
- 2025 年 4 月:CAP-XX 和 Ionic Industries 成立了一家专注于氧化石墨烯超级电容器的合资企业。
- 2024 年 11 月:Ultralife Corporation 以 5000 万美元收购了 Electrochem Solutions,扩大了超级电容器的产能。
- 2024 年 7 月:Skeleton Technologies 在 NTT IndyCar 系列混合能源回收中部署了超级电容器系统。
FAQs
预计到 2030 年超级电容器市场规模是多少?
预计到 2030 年超级电容器市场规模将达到 81.7 亿美元2030 年。
哪种电容器类型增长最快?
混合电容器预计将以 19.8% 的复合年增长率增长,所有类型中速度最快的。
哪个地区引领超级电容器市场?
2024年亚太地区以44.4%的市场份额领先预计将保持最高的区域复合年增长率。
什么限制对超级电容器的采用影响最大?
与锂离子电池相比,每瓦时的高美元成本仍然是最重要的短期限制,尽管总体拥有成本研究表明存在这一差距
为什么超级电容器与电动汽车中的电池一起使用?
超级电容器可处理快速功率突发以进行再生制动,从而减少电池电量应力并延长电池寿命。
石墨烯材料如何影响超级电容器性能?
石墨烯电极可提高电导率和能量密度,使下一代设备能够弥合功率-能量差距,同时保持循环寿命。





