第一節(jié) 電容器簡述
一、電容器的劃分
電容器通常簡稱其為電容，用字母C表示。定義1：電容器，顧名思義，是‘裝電的容器’，是一種容納電荷的器件。英文名稱：capacitor。電容是電子設備中大量使用的電子元件之一，廣泛應用于電路中的隔直通交，耦合，旁路，濾波，調諧回路， 能量轉換，控制等方面。定義2：電容器，任何兩個彼此絕緣且相隔很近的導體（包括導線）間都構成一個電容器。
1．按照結構分三大類：固定電容器、可變電容器和微調電容器。
2．按電解質分類：有機介質電容器、無機介質電容器、電解電容器和空氣介質電容器等。
3、按用途分有：高頻旁路、低頻旁路、濾波、調諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。
4．按制造材料的不同可以分為：瓷介電容、滌綸電容、電解電容、鉭電容，還有先進的聚丙烯電容等等。
5．高頻旁路：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、滌綸電容器、玻璃釉電容器。
6．低頻旁路：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器。
7、濾波：鋁電解電容器、紙介電容器、復合紙介電容器、液體鉭電容器。
8．調諧：陶瓷電容器、云母電容器、玻璃膜電容器、聚苯乙烯電容器。
9．低耦合：紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、滌綸電容器、固體鉭電容器。
10．小型電容：金屬化紙介電容器、陶瓷電容器、鋁電解電容器、聚苯乙烯電容器、固體鉭電容器、玻璃釉電容器、金屬化滌綸電容器、聚丙烯電容器、云母電容器。
二、電容器的主要特性參數(shù)
電容器主要特性參數(shù)
1.標稱電容量和允許偏差
標稱電容量是標志在電容器上的電容量。
電容器實際電容量與標稱電容量的偏差稱誤差，在允許的偏差范圍稱精度。
精度等級與允許誤差對應關系：00（01）-±1%、0（02）-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、 Ⅳ-（+20%-10%）、Ⅴ-（+50%-20%）、Ⅵ-（+50%-30%）
一般電容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級，電解電容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級，根據(jù)用途選取。
2.額定電壓
在最低環(huán)境溫度和額定環(huán)境溫度下可連續(xù)加在電容器的最高直流電壓有效值，一般直接標注在電容器外殼上，如果工作電壓超過電容器的耐壓，電容器擊穿，造成不可修復的永久損壞。常見的電容額定電壓與耐壓測試儀測量值的關系（ 600V的耐壓測試儀測量電壓為760V以上；
550V的耐壓測試儀測量電壓為715V以上；
500V的耐壓測試儀測量電壓為650V以上；
450V的耐壓測試儀測量電壓為585V以上；
400V的耐壓測試儀測量電壓為520V以上；
250V的耐壓測試儀測量電壓為325V以上；
200V的耐壓測試儀測量電壓為260V以上；
160V的耐壓測試儀測量電壓為208V以上；
100V的耐壓測試儀測量電壓為125V—132V以上；
80V的耐壓測試儀測量電壓為100V以上；
63V的耐壓測試儀測量電壓為79V以上；
50V的耐壓測試儀測量電壓為62.5V以上；
35V的耐壓測試儀測量電壓為50V以上
25V的耐壓測試儀測量電壓為35V以上
16V的耐壓測試儀測量電壓為19V以上
10V的耐壓測試儀測量電壓為13V以上
6.3的耐壓測試儀測量電壓為7.5V以上
以上為85℃產品；以下為105℃產品 ：
600V的耐壓測試儀測量電壓為780V以上；
550V的耐壓測試儀測量電壓為745V以上；
500V的耐壓測試儀測量電壓為660V以上；
450V的耐壓測試儀測量電壓為595V以上；
400V的耐壓測試儀測量電壓為540V以上；
250V的耐壓測試儀測量電壓為343V以上；
200V的耐壓測試儀測量電壓為270V以上；
160V的耐壓測試儀測量電壓為222V以上；
100V的耐壓測試儀測量電壓為132V以上；
80V的耐壓測試儀測量電壓為102V以上；
63V的耐壓測試儀測量電壓為84V以上；
50V的耐壓測試儀測量電壓為66.5V以上；
35V的耐壓測試儀測量電壓為52.5V以上
25V的耐壓測試儀測量電壓為38V以上
16V的耐壓測試儀測量電壓為21.6V以上
10V的耐壓測試儀測量電壓為13.5V以上
6.3的耐壓測試儀測量電壓為8.2V以上）
3.絕緣電阻
直流電壓加在電容上，并產生漏電電流，兩者之比稱為絕緣電阻.
當電容較小時，主要取決于電容的表面狀態(tài)，容量〉0.1uf時，主要取決于介質的性能，絕緣電阻越大越好。
電容的時間常數(shù)：為恰當?shù)脑u價大容量電容的絕緣情況而引入了時間常數(shù)，他等于電容的絕緣電阻與容量的乘積。
4.損耗
電容在電場作用下，在單位時間內因發(fā)熱所消耗的能量叫做損耗。各類電容都規(guī)定了其在某頻率范圍內的損耗允許值，電容的損耗主要由介質損耗，電導損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的。
在直流電場的作用下，電容器的損耗以漏導損耗的形式存在，一般較小，在交變電場的作用下，電容的損耗不僅與漏導有關，而且與周期性的極化建立過程有關。
5.頻率特性
隨著頻率的上升，一般電容器的電容量呈現(xiàn)下降的規(guī)律。
大電容工作在低頻電路中的阻抗較小，小電容而比較適合工作在高頻環(huán)境下。
三、電容器的型號命名
國產電容器的型號一般由四部分組成（不適用于壓敏、可變、真空電容器）。依次分別代表名稱、材料、分類和序號。
第一部分：名稱，用字母表示，電容器用C。
第二部分：材料，用字母表示。
第三部分：分類，一般用數(shù)字表示，個別用字母表示。
第四部分：序號，用數(shù)字表示。
用字母表示產品的材料：A-鉭電解、B-聚苯乙烯等非極性薄膜、C-高頻陶瓷、D-鋁電解、E-其它材料電解、G-合金電解、H-復合介質、I-玻璃釉、J-金屬化紙、L-滌綸等極性有機薄膜、N-鈮電解、O-玻璃膜、Q-漆膜、T-低頻陶瓷、V-云母紙、Y-云母、Z-紙介。
四、電容器的容量標示
1．直標法
用數(shù)字和單位符號直接標出。如1uF表示1微法，有些電容用“R”表示小數(shù)點，如R56表示0.56微法。
2．文字符號法
用數(shù)字和文字符號有規(guī)律的組合來表示容量。如p10表示0.1pF,1p0表示1pF,6P8表示6.8pF,2u2表示2.2uF.
3．色標法
用色環(huán)或色點表示電容器的主要參數(shù)。電容器的色標法與電阻相同。
電容器偏差標志符號：+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、+50%-20%--S、+80%-20%--Z
4．數(shù)學計數(shù)法：如上圖瓷介電容，標值272，容量就是：27X100pf=2700pf.如果標值473，即為47X1000pf=后面的2、3，都表示10的多少次方）。
第二節(jié) 超級電容器產業(yè)基礎
一、超級電容器特性
1. 額定容量：
單位：法拉（F），測試條件：規(guī)定的恒定電流（如1000F以上的超級電容器規(guī)定的充電電流為100A，200F以下的為3A）充電到額定電壓后保持2～3分鐘，在規(guī)定的恒定電流放電條件下放電到端電壓為零所需的時間與電流的乘積再除以額定電壓值，即：
由于等效串聯(lián)電阻（ESR）比普通電容器大，因而充放電時ESR產生的電壓降不可忽略，如2.7V/5 000F超級電容器的ESR為：0.4mΩ，在100A電流放電時的ESR電壓降為40mV占額定電壓的1.5%，在950A電流放電時的ESR電壓降為380mV占額定電壓的14%，表明在額定電流下放電容量將為額定容量減小88.5%。
2. 額定電壓：
可以使用的最高安全端電壓（如2.3V、2.5V、2.7V以及不久將來的3V），除此之外還有承受浪涌電壓電壓（可以短時承受的端電壓，通常為額定電壓的105%），實際上超級電容器的擊穿電壓遠高于額定電壓（約為額定電壓的1.5~3倍左右，與普通電容器的額定電壓/擊穿電壓比值差不多。
3. 額定電流：
5秒內放電到額定電壓一半的電流，除此之外還有最大電流（脈沖峰值電流）
4. 最大存儲能量：
在額定電壓是放電到零所釋放的能量，以焦耳（J）或瓦時（Wh）為單位
5. 能量密度：
最大存儲能量除以超級電容器的重量或體積（Wh/kg或Wh/l）
6. 功率密度：
在匹配的負載下，超級電容器產生電/熱效應各半時的放電功率，用kW/kg或kW/l表示。
7. 等效串聯(lián)電阻：
測試條件：規(guī)定的恒定電流（如1 000F以上的超級電容器規(guī)定的充電電流為100A，200F以下的為3A）和規(guī)定的頻率（DC和大容量的100Hz或小容量的KHz）下的等效串聯(lián)電阻。通常交流ESR比直流ESR小，隨溫度上升而減小。
超級電容器等效串聯(lián)電阻較大的原因是：為充分增加電極面積，電極為多孔化活性炭，由于多孔化活性炭電阻率明顯大于金屬，從而使超級電容器的ESR較其它電容器的大。
8. 阻抗頻率特性：
超級電容器的阻抗頻率特性，相對較大的是ESR造成平坦底部的原因，超級電容器的頻率特性是電容器中頻率特性最差的。其原因是：一般電容器的電荷是導體中的以電子導電方式建立或泄放，而超級電容器的電荷的建立或泄放是以介質中的離子或介質電離極化實現(xiàn)，響應速度相對慢；大容量電容器在制造時均采用卷繞工藝，寄生電感相對無感電容器大。
9. 工作與存儲溫度：
通常為-40℃??+60℃或70℃，存儲溫度還可以高一些。
10. 漏電流：
一般為10μA/F
11. 壽命：
在25℃環(huán)境溫度下的壽命通常在90 000小時，在60℃的環(huán)境溫度下為4 000小時，與鋁電解電容器的溫度壽命關系相似。壽命隨環(huán)境溫度縮短的原因是電解液的蒸發(fā)損失隨溫度上升。壽命終了的標準為：電容量低于額定容量20%，ESR增大到額定值的1.5倍。
12. 循環(huán)壽命：
20秒充電到額定電壓，恒壓充電10秒，10秒放電到額定電壓的一半，間歇時間：10秒為一個循環(huán)。一般可達500000次。壽命終了的標準為：電容量低于額定容量20%，ESR增大到額定值的1.5倍。
13. 發(fā)熱：
超級電容器通過紋波電流（充、放電）時，回發(fā)熱，其發(fā)熱量將隨著紋波電流的增加而。超級電容器發(fā)熱的原因是紋波電流流過超級電容器的等效串聯(lián)電阻（ESR）產生的功率（能量）損耗轉變?yōu)闊崮堋Ｓ捎诔夒娙萜鞯模‥SR）較大，因此在同樣紋波電流條件下發(fā)熱量比一般電容器大。使用時應注意。
注意事項
超級電容器在串聯(lián)應用時特別是較大電容量是應采用均壓技術以保證每一個超級電容器單體端電壓再額定電壓內，目前國內已有各種規(guī)格的超級電容器均壓電路商品。
二、超級電容器工作原理
由于儲能機理的不同，人們將超級電容器分為：(1)基于高比表面積電極材料與溶液問界面雙電層原理的雙電層電容器；(2)基于電化學欠電位沉積或氧化還原法拉第過程的贗電容器。贗電容與雙電層電容的形成機理不同，但并不相互排斥。大比表面積準電容電極的充放電過程會形成雙電層電容，雙電層電容電極(如多孔炭)的充放電過程往往伴隨有贗電容氧化還原過程發(fā)生，實際的電化學電容通常是兩者共存的宏觀體現(xiàn)，要確認的只是何者占主要的問題。實踐過程中，人們?yōu)榱诉_到提高電容器的性能，降低成本的目的，經常將贗電容電極材料和雙電層電容電極材料混合使用，制成所謂的混合電化學電容器?；旌想娀瘜W電容器可分為兩類，一類是電容器的一個電極采用贗電容電極材料，另一個電極采用雙電層電容電極材料，制成不對稱電容器，這樣可以拓寬電容器的使用電壓范圍，提高能量密度；另一類是贗電容電極材料和雙電層電容電極材料混合組成復合電極，制備對稱電容器。
（1）雙電層電容器
一對浸在電解質溶液中的固體電極在外加電場的作用下，在電極表面與電解質接觸的界面電荷會重新分布、排列。作為補償，帶正電的正電極吸引電解液中的負離子，負極吸引電解液中的正離子，從而在電極表面形成緊密的雙電層，由此產塵的電容稱為雙電層電容。雙電層是由相距為原子尺寸的微小距離的兩個相反電荷層構成，這兩個相對的電荷層就像平板電容器的兩個平板一樣。Helmholtz首次提出此模型。如圖所示。
能量是以電荷的形式存儲在電極材料的界面。充電時，電子通過外加電源從正極流向負極，同時，正負離子從溶液體相中分離并分別移動到電極表面，形成雙電層；充電結束后，電極上的正負電荷與溶液中的相反電荷離子相吸引而使雙電層穩(wěn)定，在正負極間產生相對穩(wěn)定的電位差。在放電時，電子通過負載從負極流到正極，在外電路中產生電流，正負離子從電極表面被釋放進入溶液體相呈電中性。
圖表 1 雙層電容器工作原理
對于一個對稱的電容器(相同的電極材料)，電容值為：
C1和C2分別為兩個電極的電容值。單電極的電容計算公式：
其中：ε為雙電層中的介電常數(shù)，A為電極的表面積，t是雙電層的厚度。
雙電層的能量及功率密度可通過下式分別計算得到(R為等效電阻)：
根據(jù)以上兩個公式可知：電容器工作電壓的增大可以顯著地提高功率密度和能量密度。
(2)法拉第贗電容器
法拉第贗電容器也叫法拉第準電容，是在電極表面活體相中的二維或三維空間上，電活性物質進行欠電位沉積，發(fā)生高度可逆的化學吸附或氧化還原反應，產生與電極充電電位有關的電容。這種電極系統(tǒng)的電壓隨電荷轉移的量呈線性變化，表現(xiàn)出電容特征，故稱為“準電容”，是作為雙電層型電容器的一種補充形式。法拉第準電容的充放電機理為：電解液中的離子( 一般為H+或OH-)在外加電場的作用下向溶液中擴散到電極/溶液界面，而后通過界面的電化學反應進入到電極表面活性氧化物的體相中；若電極材料是具有較大比表面積的氧化物，就會有相當多的這樣的電化學反應發(fā)生，大量的電荷就被存儲在電極中。放電時這些進入氧化物中的離子又會重新回到電解液中，同時所存儲的電荷通過外電路釋放出來。
在電極的比表面積相同的情況下，由于法拉第贗電容器的電容在電極中是由無數(shù)微等效電容電路的網絡形式形成的，其電容量直接與電極中的法拉第電量有關，所以法拉第贗電容器的比電容是雙電層電容器的10—100倍，目前對法拉第贗電容的研究工作成為一個重點開展的方向。略……
第三節(jié) 2011-2012年中國宏觀經濟環(huán)境分析
一、中國GDP分析
初步核算，全年國內生產總值471564億元，比上年增長9.2%。其中，第一產業(yè)增加值47712億元，增長4.5%；第二產業(yè)增加值220592億元，增長10.6%；第三產業(yè)增加值203260億元，增長8.9%。第一產業(yè)增加值占國內生產總值的比重為10.1%，第二產業(yè)增加值比重為46.8%，第三產業(yè)增加值比重為43.1%。
圖表 16 2006-2011年國內生產總值及其增長速度
2012年前三季度國民經濟運行逐步趨穩(wěn)。前三季度，面對復雜嚴峻的國內外經濟形勢，黨中央、國務院堅持穩(wěn)中求進的工作總基調，正確處理保持經濟平穩(wěn)較快發(fā)展、調整經濟結構和管理通脹預期三者的關系，把穩(wěn)增長放在更加重要的位置，實施積極的財政政策和穩(wěn)健的貨幣政策，加大政策預調微調力度，國民經濟運行總體平穩(wěn),呈現(xiàn)出經濟運行企穩(wěn)、結構調整加快、民生繼續(xù)改善的積極變化。
初步測算，前三季度國內生產總值353480億元，按可比價格計算，同比增長7.7%。其中，一季度增長8.1%，二季度增長7.6%，三季度增長7.4%。分產業(yè)看，第一產業(yè)增加值33088億元，同比增長4.2%；第二產業(yè)增加值165429億元，增長8.1%；第三產業(yè)增加值154963億元，增長7.9%。從環(huán)比看，三季度國內生產總值增長2.2%。
二、中國工業(yè)發(fā)展形勢
2011年，全國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)利潤54544億元，比上年增長25.4%。12月當月實現(xiàn)利潤7907億元，同比增長31.5%，其中，國有及國有控股企業(yè)當月實現(xiàn)利潤1446億元，同比增長31.4%。
2011年，在規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)中，國有及國有控股企業(yè)實現(xiàn)利潤14989億元，比上年增長15%；集體企業(yè)實現(xiàn)利潤882億元，比上年增長34%；股份制企業(yè)實現(xiàn)利潤31651億元，比上年增長31.2%；外商及港澳臺商投資企業(yè)實現(xiàn)利潤14038億元，比上年增長10.6%；私營企業(yè)實現(xiàn)利潤16620億元，比上年增長46%。
在39個工業(yè)大類行業(yè)中，37個行業(yè)利潤比上年增長，2個行業(yè)比上年下降。主要行業(yè)利潤增長情況：石油和天然氣開采業(yè)利潤比上年增長44.8%，黑色金屬礦采選業(yè)增長53%，化學原料及化學制品制造業(yè)增長32.1%，化學纖維制造業(yè)增長1.5%，黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)增長15.4%，有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)增長51.3%，交通運輸設備制造業(yè)增長17.3%，通信設備、計算機及其他電子設備制造業(yè)增長8.7%，石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)下降92.8%，電力、熱力的生產和供應業(yè)下降11%。
規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務收入843315億元，比上年增長27.2%。每百元主營業(yè)務收入中的成本為84.71元，主營業(yè)務收入利潤率為6.47%。
在規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)中，國有及國有控股企業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務收入228310億元，比上年增長20.4%，每百元主營業(yè)務收入中的成本為82.67元，主營業(yè)務收入利潤率為6.57%；集體企業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務收入12650億元，比上年增長25.7%，每百元主營業(yè)務收入中的成本為85.06元，主營業(yè)務收入利潤率為6.97%；股份制企業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務收入478892億元，比上年增長30.8%，每百元主營業(yè)務收入中的成本為84.4元，主營業(yè)務收入利潤率為6.61%；外商及港澳臺商投資企業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務收入218605億元，比上年增長19.4%，每百元主營業(yè)務收入中的成本為85.55元，主營業(yè)務收入利潤率為6.42%；私營企業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務收入258321億元，比上年增長37%，每百元主營業(yè)務收入中的成本為85.58元，主營業(yè)務收入利潤率為6.43%。
12月末，規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)應收賬款69874億元，同比增長19.6%。產成品資金27818億元，同比增長20.8%。
注：12月份當月利潤增速較高主要受年底利潤匯繳、投資收益、11月后石油特別收益金征收方式調整等因素影響。
圖表 17 2011年分月主營業(yè)務收入與利潤總額增長速度
圖表 18 2011年分月每百元主營業(yè)務收入中的成本與主營業(yè)務收入利潤率
工業(yè)生產平穩(wěn)較快增長，企業(yè)利潤繼續(xù)增加。
2011年全年全國規(guī)模以上工業(yè)增加值按可比價格計算比上年增長13.9%。分登記注冊類型看，國有及國有控股企業(yè)增加值比上年增長9.9%，集體企業(yè)增長9.3%，股份制企業(yè)增長15.8%，外商及港澳臺商投資企業(yè)增長10.4%。分輕重工業(yè)看，重工業(yè)增加值比上年增長14.3%，輕工業(yè)增長13.0%。分行業(yè)看，39個大類行業(yè)增加值全部實現(xiàn)比上年增長。分地區(qū)看，東部地區(qū)增加值比上年增長11.7%，中部地區(qū)增長18.2%，西部地區(qū)增長16.8%。分產品看，全年468種產品中有417種產品比上年增長。其中，發(fā)電量增長12.0%，鋼材增長12.3%，水泥增長16.1%，十種有色金屬增長10.6%，乙烯增長7.4%，汽車增長3.0%，其中轎車增長5.9%。全年規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)產銷率達到 98.0%，比上年下降0.1個百分點。規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)出口交貨值101946億元，比上年增長16.6%。12月份，規(guī)模以上工業(yè)增加值同比增長12.8%，環(huán)比增長1.1%。
1-11月份，全國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)利潤46638億元，同比增長24.4%。在39個大類行業(yè)中，36個行業(yè)利潤同比增長，3個行業(yè)利潤同比下降。1-11月份，規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)主營業(yè)務成本占主營業(yè)務收入的比重為84.98%，比前三季度微降0.09個百分點。11月份，規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)主營業(yè)務收入利潤率為7%。
2012年前三季度，全國規(guī)模以上工業(yè)增加值按可比價格計算同比增長10.0%，增速比上半年回落0.5個百分點。分經濟類型看，國有及國有控股企業(yè)增加值同比增長6.3%，集體企業(yè)增長7.6%，股份制企業(yè)增長11.8%，外商及港澳臺商投資企業(yè)增長6.0%。分輕重工業(yè)看，重工業(yè)增加值同比增長9.7%，輕工業(yè)增長10.4%。分行業(yè)看，41個大類行業(yè)中有40個行業(yè)增加值同比增長。分地區(qū)看，東部地區(qū)增加值同比增長8.6%，中部地區(qū)增長11.6%，西部地區(qū)增長12.8%。分產品看，前三季度471種產品中有343種產品產量同比增長。其中，發(fā)電量增長3.6%，鋼材增長5.7%，水泥增長6.7%，十種有色金屬增長7.1%，乙烯下降2.9%，汽車增長7.3%，其中轎車增長8.4%。前三季度，全國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)產銷率達到97.8%，同比下降0.5個百分點。規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)出口交貨值77748億元，同比增長5.8%。9月份，規(guī)模以上工業(yè)增加值同比增長9.2%，環(huán)比增長0.79%。
1-8月份，全國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)利潤30597億元，同比下降3.1%。在41個工業(yè)大類行業(yè)中，24個行業(yè)利潤同比增長，16個行業(yè)同比下降，1個行業(yè)由同期盈利轉為虧損。1-8月份，規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)每百元主營業(yè)務收入中的成本為85.47元，比上半年增加0.22元；規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)主營業(yè)務收入利潤率為5.31%。
三、消費價格指數(shù)分析
2011年全年居民消費價格比上年上漲5.4%。其中，城市上漲5.3%，農村上漲5.8%。分類別看，食品上漲11.8%，煙酒及用品上漲2.8%，衣著上漲2.1%，家庭設備用品及維修服務上漲2.4%，醫(yī)療保健和個人用品上漲3.4%，交通和通信上漲0.5%，娛樂教育文化用品及服務上漲0.4%，居住上漲5.3%。7月份居民消費價格同比漲幅達到高點6.5%后，漲幅連續(xù)回落。12月份，居民消費價格同比上漲4.1%，環(huán)比上漲0.3%。全年工業(yè)生產者出廠價格比上年上漲6.0%，12月份同比上漲1.7%，環(huán)比下降0.3%。全年工業(yè)生產者購進價格比上年上漲9.1%，12月份同比上漲3.5%，環(huán)比下降0.4%。
2012年前三季度，居民消費價格同比上漲2.8%，漲幅比上半年回落0.5個百分點，比上年同期回落2.9個百分點。其中，城市上漲2.9%，農村上漲2.7%。分類別看，食品價格同比上漲5.5%，煙酒及用品上漲3.3%，衣著上漲3.4%，家庭設備用品及維修服務上漲2.1%，醫(yī)療保健和個人用品上漲2.1%，娛樂教育文化用品及服務上漲0.3%，居住上漲2.0%，交通和通信同比下降0.2%。9月份，居民消費價格同比上漲1.9%，環(huán)比上漲0.3%。前三季度，工業(yè)生產者出廠價格同比下降1.5%，降幅比上半年擴大0.9個百分點，上年同期為上漲7.0%；其中9月份同比下降3.6%，環(huán)比下降0.1%。前三季度，工業(yè)生產者購進價格同比下降1.5%；其中9月份同比下降4.1%，環(huán)比上漲0.1%。
四、城鄉(xiāng)居民收入分析
2011年全年城鎮(zhèn)居民人均總收入23979元。其中，城鎮(zhèn)居民人均可支配收入21810元，比上年名義增長14.1%，扣除價格因素，實際增長8.4%。在城鎮(zhèn)居民人均總收入中，工資性收入比上年名義增長12.4%，轉移性收入增長12.1%，經營凈收入增長29.0%，財產性收入增長24.7%。農村居民人均純收入6977元，比上年名義增長17.9%，扣除價格因素，實際增長11.4%。其中，工資性收入比上年名義增長21.9%，家庭經營收入增長13.7%，財產性收入增長13.0%，轉移性收入增長24.4%。全年城鄉(xiāng)居民收入比為3.13：1（以農村居民人均純收入為1，上年該比值為3.23：1）。全年農民工總量25278萬人，比上年增加1055萬人，增長4.4%；其中本地農民工9415萬人，外出農民工15863萬人。外出農民工月均收入2049元，比上年增長21.2%。
據(jù)國家統(tǒng)計局對全國31個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）7.4萬戶農村居民家庭和6.6萬戶城鎮(zhèn)居民家庭的抽樣調查，2011年城鄉(xiāng)居民收入增長情況如下：
一、農村居民收入
（一）人均純收入
2011年全國農村居民人均純收入6977元，比上年增加1058元，增長17.9%。剔除價格因素影響，實際增長11.4%，增速同比提高0.5個百分點。其中：
人均工資性收入2963元，同比增加532元，增長21.9%。工資性收入對全年農村居民增收的貢獻率達50.3%。工資性收入占農村居民純收入的比重達42.5%，同比提高1.4個百分點。工資性收入快速增長主要是由于農民工工資水平上漲較多。
人均家庭經營第一產業(yè)純收入2520元，增加289元，增長12.9%。其中，人均農業(yè)純收入1897元，增加173元，增長10.0%。收成好、價格高是農業(yè)收入保持較快增長的主要原因。據(jù)測算，2011年農村居民出售農產品增加的收入中，六成來自于價格上漲因素，四成來自于出售數(shù)量增加因素。人均牧業(yè)純收入463元，增加107元，牧業(yè)收入在2009年和2010年出現(xiàn)連續(xù)下降后，增速大幅度回升至 30.1%。這主要是牧業(yè)產品價格上漲，尤其是生豬價格大幅上漲所致。
人均家庭經營二三產業(yè)純收入702元，增加101元，增長16.7%。其中，人均第二產業(yè)純收入193元，增加11元，增長5.8%；人均第三產業(yè)純收入509元，增加90元，增長21.4%。
人均財產性收入229元，增加26元，增長13.0%。
人均轉移性收入563元，增加110元，增長24.4%。受農村養(yǎng)老保險等政策全面推進的影響，轉移性收入快速增長，增速比上年提高10.6個百分點。其中，人均離退休金和養(yǎng)老金收入190元，增加77元，增長68.6%。
（二）人均純收入中位數(shù)
2011年農村居民人均純收入中位數(shù)為6194元，比上年增加995元，增長19.1%。農村居民人均純收入中位數(shù)比人均純收入低783元，但增速高1.2個百分點。
2011年大多數(shù)農村居民收入增速較快，但棉花、土豆等部分農產品價格急跌也造成部分農戶減收，甚至虧損，拉低了農村居民人均純收入的增長速度。
二、城鎮(zhèn)居民收入
（一）人均總收入和人均可支配收入
2011年城鎮(zhèn)居民人均總收入23979元，其中，人均可支配收入21810元，比上年增加2701元，增長14.1%。剔除價格因素影響，城鎮(zhèn)居民人均可支配收入實際增長8.4%，增速同比提高0.6個百分點。人均總收入各分項增長情況如下：
人均工資性收入15412元，增長12.4%。主要是絕大多數(shù)地區(qū)提高最低工資標準，部分地區(qū)繼續(xù)規(guī)范落實津補貼制度，部分企業(yè)提高了職工工資及獎金。
人均經營凈收入2210元，增長29.0%。一是全年經濟運行總體良好，個體經營者人數(shù)增加；二是個體工商戶增值稅和營業(yè)稅起征點提高，稅賦降低。
人均財產性收入649元，增長24.7%。主要是受出租房房租漲幅較大影響，城鎮(zhèn)居民人均出租房屋收入增長較快。
人均轉移性收入5709元，增長12.1%。主要是企業(yè)退休人員基本養(yǎng)老金水平和最低生活保障標準提高。
（二）人均可支配收入中位數(shù)
2011年城鎮(zhèn)居民人均可支配收入中位數(shù)為19118元，比上年增加2279元，增長13.5%。城鎮(zhèn)居民人均可支配收入中位數(shù)比人均可支配收入低2692元，增速低0.6個百分點。主要是受最低工資標準、城鎮(zhèn)居民基本養(yǎng)老金和離退休金以及最低生活保障標準提高影響，城鎮(zhèn)低收入戶收入增速較高；同時高收入戶也保持了較快的增長速度，所以中等收入戶增速相對較慢。
三、城鄉(xiāng)居民收入差距
2011年城鎮(zhèn)居民人均可支配收入與農村居民人均純收入之比為3.13：1，2010年該收入比為3.23:1。
圖表 19 2011年城鄉(xiāng)居民人均收入平均數(shù)與中位數(shù)比較情況（元）
圖表 20 2011年農村居民人均純收入構成
圖表 21 2011年城鎮(zhèn)居民人均總收入構成
圖表 22 歷年城鄉(xiāng)居民人均收入及人均國內生產總值實際增長率
圖表 23 歷年城鄉(xiāng)居民收入差距
注：城鎮(zhèn)居民使用人均可支配收入，農村居民使用人均純收入。以農村人均純收入為1進行比較。
2012年前三季度，城鎮(zhèn)居民人均總收入20190元。其中，城鎮(zhèn)居民人均可支配收入18427元，同比名義增長13.0%；扣除價格因素實際增長9.8%，增速比上年同期加快2.0個百分點。在城鎮(zhèn)居民人均總收入中，工資性收入同比名義增長12.7%，轉移性收入增長12.4%，經營凈收入增長15.4%，財產性收入增長12.4%。
前三季度，農村居民人均現(xiàn)金收入6778元，同比名義增長15.4%；扣除價格因素實際增長12.3%，比上年同期回落1.3個百分點。其中，工資性收入同比名義增長16.9%，家庭經營收入增長13.3%，財產性收入增長16.3%，轉移性收入增長22.4%。三季度末，農村外出務工勞動力16867萬人，同比增長3.0%；前三季度，外出務工勞動力月均收入2249元，同比增長13.0%。前三季度，城鎮(zhèn)居民人均可支配收入中位數(shù)16358元，同比名義增長14.2%；農村居民人均現(xiàn)金收入中位數(shù)5788元，名義增長15.8%。
五、社會消費品零售總額
數(shù)據(jù)顯示，2011年市場銷售平穩(wěn)增長，汽車銷售回落幅度較大。全年社會消費品零售總額181226億元，比上年名義增長17.1%(扣除價格因素實際增長11.6%)。
其中，限額以上企業(yè)(單位)消費品零售額84609億元，比上年增長22.9%。按經營單位所在地分，城鎮(zhèn)消費品零售額156908億元，比上年增長17.2%；鄉(xiāng)村消費品零售額24318億元，增長16.7%。按消費形態(tài)分，餐飲收入20543億元，比上年增長16.9%；商品零售160683億元，增長17.2%。在商品零售中，限額以上企業(yè)(單位)商品零售額78164億元，增長23.2%。其中，汽車類增長14.6%，增速比上年回落20.2個百分點；家具類增長32.8%，回落4.4個百分點；家用電器和音像器材類增長21.6%，回落6.1個百分點。12月份，社會消費品零售總額同比名義增長18.1%(扣除價格因素實際增長13.8%)，環(huán)比增長1.41%。
圖表 24 2006-2011年我國社會消費品零售總額及其增長速度
2012年 前三季度，社會消費品零售總額149422億元，同比名義增長14.1%(扣除價格因素實際增長11.6%)，增速比上半年回落0.3個百分點。其中，限額以上企業(yè)(單位)消費品零售額71580億元，同比增長14.4%。按經營單位所在地分，城鎮(zhèn)消費品零售額129332億元，同比增長14.0%；鄉(xiāng)村消費品零售額20090億元，增長14.4%。按消費形態(tài)分，餐飲收入16673億元，同比增長13.2%；商品零售132749億元，增長14.2%。在商品零售中，限額以上企業(yè)(單位)商品零售額66066億元，同比增長14.6%。其中，汽車類增長6.9%，家具類增長26.2%，家用電器和音像器材類增長6.1%。9月份，社會消費品零售總額同比名義增長14.2%(扣除價格因素實際增長13.2%)，環(huán)比增長1.46%。
六、全社會固定資產投資分析
2011年全年固定資產投資（不含農戶）301933億元，比上年名義增長23.8%（扣除價格因素實際增長16.1%）。其中，國有及國有控股投資107486億元，增長11.1%。分產業(yè)看，第一產業(yè)投資6792億元，比上年增長25.0%；第二產業(yè)投資132263億元，增長27.3%；第三產業(yè)投資162877億元，增長21.1%。在第二產業(yè)投資中，工業(yè)投資129011億元，比上年增長26.9%；其中，采礦業(yè)投資11810億元，增長21.4%；制造業(yè)投資102594億元，增長 31.8%；電力、燃氣及水的生產和供應業(yè)投資14607億元，增長3.8%。全年基礎設施（不包括電力、燃氣及水的生產與供應)投資51060億元，比上年增長5.9%，增速比上年回落14.3個百分點。分地區(qū)看，東部地區(qū)投資比上年增長21.3%，中部地區(qū)增長28.8%，西部地區(qū)增長29.2%。從到位資金情況看，全年到位資金334219億元，比上年增長20.3%。其中，國家預算內資金增長10.8%，國內貸款增長3.5%，自籌資金增長28.6%，利用外資增長8.2%，其他資金增長9.0%。全年新開工項目計劃總投資240344億元，比上年增長22.5%；新開工項目332931個，比上年增加431個。從環(huán)比看，12月份固定資產投資（不含農戶）下降0.14%。
圖表 25 2006-2011年我國全社會固定資產投資及其增長速度
全年全國房地產開發(fā)投資61740億元，比上年名義增長27.9%（扣除價格因素實際增長20.0%），增速比前三季度回落4.1個百分點，比上年回落5.3個百分點；其中住宅投資增長30.2%，分別回落5.0和2.6個百分點。房屋新開工面積190083萬平方米，比上年增長16.2%，增速比前三季度回落7.5個百分點，比上年回落24.4個百分點；其中住宅新開工面積增長12.9%，分別回落8.4和25.8個百分點。全國商品房銷售面積109946萬平方米，增長4.9%，增速比前三季度回落 8.0個百分點，比上年回落5.7個百分點；其中住宅銷售面積增長3.9%，分別回落8.2和4.4個百分點。全國商品房銷售額59119億元，增長12.1%，增速比前三季度回落11.1個百分點，比上年回落6.8個百分點；其中住宅銷售額增長10.2%，分別回落11.0和4.6個百分點。全年房地產開發(fā)企業(yè)土地購置面積40973萬平方米，比上年增長2.6%，增速比上年回落22.6個百分點。全國商品房待售面積27194萬平方米，增長26.1%，增速比上年加快18.0個百分點。全年房地產開發(fā)企業(yè)本年資金來源83246億元，比上年增長14.1%，增速比前三季度回落8.6個百分點，比上年回落12.1個百分點。其中，國內貸款增長與上年持平，自籌資金增長28.0%，利用外資增長2.9%，其他資金增長8.6%。
2012年前三季度，固定資產投資(不含農戶)256933億元，同比名義增長20.5%(扣除價格因素實際增長18.8%)，增速比上半年加快0.1個百分點。其中，國有及國有控股投資84444億元，增長13.6%。分地區(qū)看，東部地區(qū)投資同比增長18.4%，中部地區(qū)增長25.8%，西部地區(qū)增長24.1%。分產業(yè)看，第一產業(yè)投資6545億元，同比增長32.2%；第二產業(yè)投資113662億元，增長22.4%；第三產業(yè)投資136725億元，增長19.4%。在第二產業(yè)投資中，工業(yè)投資110745億元，同比增長 22.5%。其中，采礦業(yè)投資8855億元，增長17.4%；制造業(yè)投資90116億元，增長23.5%；電力、熱力、燃氣及水的生產和供應業(yè)投資11774億元，增長19.1%。前三季度基礎設施(不包括電力、熱力、燃氣及水的生產與供應)投資38677億元，同比增長10.2%，增速比上半年加快5.8個百分點。
七、進出口總額及增長率分析
2011年我國進出口保持較快增長，外貿順差繼續(xù)收窄。全年進出口總額36421億美元，比上年增長22.5%；出口18986億美元，增長20.3%；進口17435億美元，增長24.9%。進出口相抵，順差1551億美元，比上年減少264億美元。貿易方式繼續(xù)改善。進出口總額中，一般貿易進出口19246億美元，增長29.2%，占進出口總額的52.8%，比上年提高2.7個百分點；加工貿易進出口13052億美元，增長12.7%。出口額中，一般貿易出口9171億美元，增長27.3%；加工貿易出口8354億美元，增長12.9%。進口額中，一般貿易進口10075億美元，增長31%；加工貿易進口4698億美元，增長12.5%。
圖表 26 2006-2011年我國貨物進出口總額增長分析
2012年前三季度，進出口總額28425億美元，同比增長6.2%，增速比上半年回落1.8個百分點，比上年同期回落18.4個百分點。其中，出口14954億美元，增長7.4%；進口13471億美元，增長4.8%。進出口相抵，順差1483億美元，同比增加412億美元。進出口總額中，一般貿易進出口14990億美元，增長5.9%；加工貿易進出口9829億美元，增長2.2%。出口額中，一般貿易出口7298億美元，增長8.3%；加工貿易出口6309億美元，增長3.0%。進口額中，一般貿易進口7692億美元，增長3.6%；加工貿易進口3520億美元，增長0.9%。9月份，進出口總額3450.3億美元，同比增長6.3%；其中出口1863.5億美元，增長9.9%；進口1586.8億美元，增長2.4%。
第四節(jié) 2011-2012年中國電容器行業(yè)產業(yè)政策環(huán)境分析
一、政府出臺相關政策分析
在北京“限行令”下，車牌搖號比例已經超過28：1，激烈程度讓很多人望而生畏。而此時，北京再次出臺一條新政“凡是購買電動車的車主，除將享受一定的優(yōu)惠補貼外，還將享受不搖號、不限行、不納稅(國家代付)的優(yōu)惠政策”。與此同時，科技部、工信部和國資委也都出臺政策支持新能源汽車產業(yè)的發(fā)展，分別為《國家“十二五”電動汽車科技產業(yè)化重大專項項目》、《節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和《央企純電動車投資規(guī)劃》。從三大政策的細則可以看出，三部委已經將關注及投入重點統(tǒng)一到著重發(fā)展純電動和插電式混合動力的產業(yè)化方向上，同時也將加大對混合動力汽車的市場推廣力度。并且，未來十年將會注入近千億元的投入，足見政府對新能源汽車的重視程度。
作為華東地區(qū)的中心，上海政府在新能源汽車的發(fā)展上不遺余力。2010年，國內41個重點城市已建成的電動汽車充電站76座中，上海的建設力度是最大的。全球知名汽車公司沃爾沃旗下子公司與上汽集團達成合作協(xié)議，將在上海籌建合資公司，用以研究開發(fā)新能源汽車傳動系統(tǒng)。由此可見，上海新能源汽車建設已駛入快車道。
近年來，由于新能源行業(yè)尤其是新能源汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，作為核心動力儲能設備的超級電容器也步入高速發(fā)展的階段。超級電容器是當今最先進的儲能設備。以往的儲能設備都是由電能轉變成化學能，再由化學能轉變成電能，兩次轉變能量有損失，超級電容器直接充電，再直接放電，能量形式沒有轉變，能量也沒有損失，充放電效率高達98%；經濟價值大，成本只有鉛酸電池的70%。超級電容器電動大客車以環(huán)保、節(jié)能、成本低的優(yōu)勢性能，成為了公共交通現(xiàn)代化的最佳方案，同時也是航空航天、軍事、環(huán)保方面的生力軍。
目前的汽車動力電池主要有以下四種：最低檔的為鉛酸電池，污染重，目前只用于電瓶自行車。較低檔為鎳氫電池，特點是價格昂貴，行駛很短，電動汽車上沒前途。再好一點的是磷酸鐵鋰電池，價格較貴，目前大部分電動汽車已經使用，并實現(xiàn)一次充電行駛100~120km。接著就是需要啟動汽油機的混合動力來延長里程，但安全風險較大。最好的是超級電容動力電池，價格便宜，免維護，10~50萬次的充放電循環(huán)壽命，會成為動力電池的主流。
正是由于市場前景廣闊，越來越多超電企業(yè)正不遺余力的開拓市場。
可以預見，超級電容器的利好時代已經來臨。此外，2011年初，我國針對私人購買新能源汽車的財政補貼政策正式出臺，新政策選擇上海、深圳等5個城市作為啟動私人購買新能源汽車補貼試點，插電式混合動力乘用車每輛最高補貼5萬元;純電動乘用車每輛最高補貼6萬元。這將成為超級電容器進一步發(fā)展的契機。
由此可見超級電容器上下游產業(yè)發(fā)展必將受到政府的強有力支持。它的用途決定了其戰(zhàn)略價值，全球各主要國家均投入大量的人力物力來研發(fā)。有鑒于此，國內外知名的超電企業(yè)紛紛摩拳擦掌，通過上海超級電容器展這個有效的展示平臺爭取更大的市場份額。
二、產業(yè)發(fā)展標準分析
車用超級電容器 QC/T 741-2006 中華人民共和國汽車行業(yè)標準
該標準規(guī)定了電動道路車輛用超級電容器的要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸和儲存。
該標準適用于電動道路車輛啟動、點火、牽引以及照明設備用超級電容器。
三、進出口政策分析
根據(jù)通知，重大技術裝備、部分IT產品和生物醫(yī)藥產品以及部分國家產業(yè)政策鼓勵出口的高科技產品等， 出口退稅 率由13%提高到17%；部分以農產品為原料的加工品， 出口退稅 率由5%或11%提高到13%。出口退稅率提高到 17%的IT產品主要有：片式多層瓷介電容器、片式固定電阻器、塑料薄膜電容器、線路板(變壓功能)、鋰電池、耳機及送受話器、繼電器(電壓≤60V)、同軸電纜、液晶顯示板、計算機零附件(含磁頭、內存條)、彩色電視機零件、天線、手持式無線電話機零件、無線用戶接入網設備、調制解調器、IP電話信號轉換設備、液晶彩電、等離子彩電、彩色視頻投影機、刻錄DVD、激光視盤機機芯組件(刻錄式)、數(shù)碼攝像機、攝像機零件(機芯組件)等。略……
第五節(jié) 2011-2012年中國超級電容器技術現(xiàn)狀
一、超級電容電池技術
生產超級電容器的工藝流程主要分為以下九步：配料→混漿→制電極→裁片→組裝→注液→活化→檢測→包裝。
二、超級電容器新技術研究
超級電容器在需要更高效更可靠電源的新技術領域中逐漸嶄露頭角。超級電容器在混合能源汽車尤其是電動客車中的作用尤為巨大。正因為超級電容器的許多顯著優(yōu)勢，在汽車、電力、鐵路、通信、國防、消費性電子產品等方面有著巨大的應用價值和市場潛力，因而被世界各國所廣泛關注。
超級電容器在混合能源汽車中所起的作用是十分重要的。隨著能源價格的不斷上漲，以及歐洲汽車制造商承諾在1995年到2008年之間將汽車CO2的排 放量減少25%，所有這些都大大促進了混合能源技術的發(fā)展。超級電容器是一種新型的關鍵部件。在采用燃料電池供電的汽車中，如果結合使用超級電容器，那么燃料電池就可以滿足持 續(xù)供電需求，而不僅僅是峰值供電。除了能夠滿足峰值供電的需求外，超級電容器還具有其他元件無法比擬的響應時間。將超級電容器的強大性能和燃料電池結合起 來，可以得到尺寸更小、重量更輕、價格更低廉的燃料電池系統(tǒng)。
超級電容器還可以與氫燃料電池完美結合，使正處于研發(fā)階段的氫燃料電池能夠應用于多個領域。氫燃料電池與風能或太陽能不同，只要有氫燃料，它就能夠持續(xù)輸 出穩(wěn)定的電能。然而，在某些應用場合，對能量的需求隨著時間的變化有很大不同。汽車就是一個直接的例子，因為它們在加速過程中需要的能量比勻速行駛時要高 得多。如果沒有能量存儲器，氫燃料電池就要做得很大，以滿足最高的峰值能量需求，其成本就會大得無法忍受。通過將過剩的能量存儲在能量存儲器中，就可以在短時間內通過存儲器提供所需的峰值能量。
超級電容器在電動客車中的作用尤為巨大。鑒于無軌電車架空線的“視覺污染”以及“機動性差”、“規(guī)劃困難”三大難題，致使無軌電車在我國日益遭遇冷落，一些城市相繼實施“電改汽工程”，縮減電車規(guī)模，有的則干脆將線網拆除。但由于石油緊張和汽車尾氣排放帶來的能源危機和環(huán)境污染問題日益凸現(xiàn)，使用汽 車也非理想選擇，致使城市公共交通的發(fā)展陷入了兩難的尷尬境地。
超級電容器已成為改善傳統(tǒng)電車缺陷，發(fā)揮其零排放、節(jié)能、低成本、低噪音等優(yōu)點的一種先進的儲能裝 置。超級電容公交電車是以超級電容器為動力電源的新型節(jié)能電車，車輛保持了無軌電車的優(yōu)點，沒有任何排放，同時無軌無線，完全滿足了現(xiàn)代化綠色環(huán)保公交的 需要。新能源汽車是全球汽車行業(yè)重點關注的領域，超級電容是其要害部件。盡管超級電容誕生的時間不長，國際上對這項新技術的研究還處于探索階段，關鍵性能指標還有待進一步提升。
盡管目前超級電容客車價格比普通公交車高一些，但隨著應用范圍的逐步擴大，工藝技術的不斷改進，生產成本的日益減少，進入大規(guī)模產業(yè)化生產階段后，價格還可以大幅度下降。再者，還可以對該車的重量、體積、底盤結構以及各關鍵部件的匹配進行系統(tǒng)優(yōu)化，從而進一步降低單車成本。由此可以預言，為期不久，質 優(yōu)價廉的新能源客車一定能夠迅速普及。而且，隨著技術的不斷改進和日趨成熟，綠色環(huán)保的新能源轎車和新能源貨車也會大批涌現(xiàn)，多種類大批量的電動車輛必將 在中國大地及世界各地承載希望駛向未來，超級電容器也必將具有更加廣闊遠大的市場前景。
三、超級電容器技術水平差距
盡管超級電容器技術已經進入了產業(yè)化的快車道，但其中仍然存在著許多技術難題，這些都限制了超級電容器性能的進一步提高，制作成本的進一步降低，應用范圍的進一步延伸，及消費市場的進一步拓展。這些問題主要有如下幾個方面：
(1)尋找性能更優(yōu)，成本更低的電極材料。電極材料是影響超級電容器性能和生產成本的關鍵因素，因此對于超級電容器的研究幾乎都是圍繞著電極材料進行的。而國內電極材料存在性能不佳和可選擇范圍小等問題，所以我國在超級電容器的核心部分即高性能電極材料的生產上一直存在瓶頸。所以企業(yè)若想實現(xiàn)長足發(fā)展就必須加強對電極材料的創(chuàng)新研究，必要時可以與研究院和高校合作研發(fā)。
(2)尋求更優(yōu)化的匹配組合方法。超級電容器單體產生的電壓一般比較低，每只電容耐壓大約僅有2．5V左右，電池要靠多只串聯(lián)組合提供高電壓，這就需要非常復雜的電路來保證每只單體電容的均壓問題，一旦電壓過了，就會損壞，而且一旦組合匹配不好就會影響到電池組的性能和壽命。沒有好的匹配方法將直接造成超級電容電池組的成本過高，儲能相當于500Ah電池組的價格估計要數(shù)百萬元。
所以企業(yè)若想生產出更多種類型號的超級電容器，想要自己的產品有更為廣闊的應用領域，就必需尋求匹配組合技術的突破。
(3)解決慢放電控制問題。超級電容器的自放電率很高，自放電現(xiàn)象較其他儲能器件都要嚴重，這也就限制了超級電容器不能像傳統(tǒng)電池一樣長時間穩(wěn)定儲能。另外超級電容自放電大小還與充電條件有關，若是恒壓充電，充電時間較長，效果很好；若是恒流充電，充電時間較短，自放電就較嚴重，因為迅速充完電以后，電荷只停留在超級電容的擴散層。
所以超級電容器若要像普通電池一樣廣泛應用于多個領域就必須解決慢放電控制問題，而開發(fā)出能夠穩(wěn)定儲能的超級電容電池也就顯得尤為重要。
(4)解決內阻較高的問題。雙電層電容器與鋁電解電容器相比內阻較大，超級電容器的較大的內阻會阻礙其快速放電，其時間常數(shù)下在1 S～2s，給阻一容式電路完全放電大約需要5，r。所以要得到放電更快的超級電容器就必須進一步降低其內阻。目前主要可以從兩方面降低內阻：一方面，從原材料上人手減少極片和電解液本身內阻；另一方面，通過改變封裝結構減少接觸內阻，達到進降低產品內阻的目的。
(5)進一步減小體積。盡管超級電容器較普通電容器的容量大了3—4個數(shù)量級，但和電池相比單位體積的容量還是太小，電池與其體積相當?shù)某夒娙萜飨啾瓤梢源鎯Ω嗟哪芰俊Ｋ猿夒娙萜魅粝肱c傳統(tǒng)電池爭奪市場，就必須在這方面下足功夫。
除此之外，如果超級電容器要運用在電動機車和電力等系統(tǒng)中，其可靠性還需進一步提高。
第六節(jié) 電極材料
一、碳（炭）材料
碳（炭）電極材料比表面極大，原料低廉，有利于實現(xiàn)工業(yè)化大生產，但是比容量相對比較低，要提高材料的比表面積來相應提高其比容量。目前，主要研究的是具有高比表面積和內阻較小的多孔碳材料、（活化）碳納米管以及對碳基材料進行改性的含碳的復合材料等（例如活性炭炭黑等復合材料）。
1、純碳（炭）材料
在種類繁多的碳（炭）材料中，常用的有活性炭粉末、活性炭纖維、炭黑、納米碳纖維、碳納米管、碳氣凝膠、玻璃碳、網絡結構碳和某些有機物的炭化產物等。而當前研究前景較好的是碳納米管和碳氣凝膠。
碳納米管具有類似石墨的化學鍵，結晶度高，導電性好，呈準一維電子結構，所以有大量離域電子可沿管壁朝一個方向移動，因而能攜帶高電流。碳納米管的另一個重要特點是具有獨特的中空管腔結構(孔徑多在2~50nm),呈交織網狀分布，且微孔大小可通過合成工藝加以控制。由于碳納米管具有大的比表面積，合適的孔結構和高導電性，被認為是超級電容器的理想電極材料。
碳納米管的成本普遍較高。以CH4和La2NiO4為原料，用蒸氣沉積法制得普通碳納米管(CNT)，用KOH溶液活化得到活性CNT，用于超級電容器，活性CNT的電容是普通CNT的2倍，比表面積為3倍,孔體積為1.5倍。目前含碳納米管的超級電容器電極材料有兩大主要方向：單純碳納米管作電極材料和含碳納米管的復合物作電極材料。
碳氣凝膠的制備相對比較復雜。碳氣凝膠是一種具有交聯(lián)結構的納米多孔材料，其密度變化范圍大，孔隙率高，孔徑分布廣。用作超級電容器電極材料時，不需要加入粘合劑，電導率高。碳氣凝膠一般采用間苯二酚(R)和甲醛(F)為原料，在催化劑作用下經脫水干燥，得到RF碳氣凝膠。由于間苯二酚成本較高,RF碳氣凝膠間苯二酚產業(yè)化受到限制。以甲酚(C)代替間苯二酚得到CF碳氣凝膠，雖然原料成本較低，但工藝條件苛刻,產業(yè)化也有困難。將甲酚與間苯二酚按一定比例混合,再與甲醛反應,在常壓下制得CmRF碳氣凝膠。分析表明:CmRF碳氣凝膠與RF碳氣凝膠結構類似，體積比電容為77F/cm3。
2、碳復合材料
采取工業(yè)界新研制的BET表面積達1 654 m2/g，1～5 nm 孔徑占 75％的高性能活性炭作為超電容器電極材料，同時添加高比表面積、高導電性的納米炭黑（BET 比表面積為 1080 m2/g，電阻率為 0.27 O•cm）作為導電劑，利用超聲混合技術制備活性炭/炭黑復合電極，通過循環(huán)伏安和恒流充放電實驗研究制備的活性炭/炭黑復合電極在水系電解液中的電容行為，實驗結果表明復合電極顯示出良好的電容行為和較好的功率特性，復合電極比容量達到 102.4 F/g。
為提高碳電容器的容量,可以嘗試用不同的材料來修飾碳材料。采用Co真空浸漬、堿化處理的方法對活性炭電極進行了修飾。測試結果表明，Co修飾后的活性炭的電極具有雙電層電容和法拉第準電容，采用Co修飾后的活性炭的單電極在C和Co的質量比為13：1時比容量可達158.24F/g，其比容量比未修飾的活性炭電極比容量(124.76F/g)高26.8%，電容量的提高是Co和活性炭的協(xié)同作用的結果。用修飾后的活性炭組成電容器的循環(huán)性能較好，在1000次循環(huán)后比容量保持在91%以上，電容器的容量高于未修飾的活性炭電容器,其漏電流很小,適合作超級電容器的電極材料。
為了提高碳納米管超級電容器的性能，在碳納米管表面沉積MnO2引進法拉第準電容，并利用TEM、BET、循環(huán)伏安和恒流充放電測試對實驗樣品進行了分析和表征，結果表明MnO2沉積有效地提高了碳納米管超級電容器的性能。在充放電電流密度為5mA/cm2時,在碳納米管的比容為46F/g的情況下，碳納米管/MnO2復合物的比容150F/g，而且碳納米管/MnO2復合物的超級電容器具有良好的功率特性。
二、金屬氧化物以及水合物材料
1、常見金屬氧化物及水合物材料
一些金屬氧化物以及水合物是超級電容器電極的很好材料，金屬氧化物電極在超級電容器中產生的法拉第準電容比碳材料電極表面的雙電層電容要大許多。因為在氧化物電極上發(fā)生快速可逆的電極反應，而且該電極反應能深入到電極內部，因此能量存儲于三維空間中，提高了能量密度。
Ru的氧化物以及水合物作為超級電容器電極材料的研究報道很多，而且性能也比較好，但是Ru屬于貴金屬，成本較高，并且有毒性，對環(huán)境有污染，不利于工業(yè)化大規(guī)模生產。因此，人們開始尋找其他廉價的金屬材料來代替Ru。
氧化錳資源廣泛，價格低廉，具有多種氧化價態(tài)，而且對環(huán)境無污染，在電池電極材料和氧化催化材料上已經廣泛地得到應用。
除了氧化錳之外，氧化鎳也是研究的重點。有研究者采用液相法合成了NiO電極，單電極比容量達到256F/g，雙電極比容量也達65F/g，比能量和比功率分別達到40kJ/kg和17W/kg。
氧化鈷材料也是一種具有發(fā)展?jié)摿Φ某夒娙萜麟姌O材料。有人使用醇鹽水解法制
2、金屬復合材料
金屬復合電極材料目前研究的重點是找出合適的金屬或氧化物來替代Ru，減少Ru的用量，降低成本，并提高電極材料的比電容。
程杰等采用超薄型燒結復合鎳鈷電極(Co：Ni約1：4，厚度為0.31mm)為正極，用比電容達250F/g的活性炭電極為負極， 7mol/LKOH溶液為電解液組裝成的超級電容器,恒流充放電效率高，倍率性能較好，自放電較小，比能量達到16Wh/kg，最大比功率達10kW/kg(以正、負電極質量之和為基準)。
張寶宏等[16]在MnO2中添加了PbO，用以抑制電化學惰性物質Mn3O4的生成和積累，從而改善電極的性能。由其實驗數(shù)據(jù)可知，添加2%β-PbO的MnO2電極比容量達到165.7---260 F/g，比無添加劑的MnO2電極的比容量高出62.5%。從2 000次的循環(huán)性能看，在電流密度為50mA/cm2時，添加β-PbO的MnO2電極仍具有較好的循環(huán)性，容量衰減不到10%。
三、導電聚合物電極材料
導電聚合物是一種新型的電極材料，其貯能機理是：通過電極上聚合物中發(fā)生快速可逆的n型、p型元素摻雜和去摻雜氧化還原反應，使聚合物達到很高的貯存電荷密度，從而產生很高的法拉第準電容。充電時,電荷在整個聚合物材料內貯存,比電容大，導電聚合物具有塑性，易于制成薄層電極，內阻小。聚合物電容器的比能量和比功率分別為30~50Wh/kg和2~20kW/kg，其比電容是碳電極材料的5~6倍，且聚合物電極材料可確保電容器在310~312V的電壓下工作，成本低，有較大研究價值。略……
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