混合型超级电容能量密度显著提升，打开行业应用天花板

混合型超级电容在保持较高功率密度的基础上，显著提升能量密度，不断拓展下游应用边界。因混合型超级电容的赝电容或电池电极通过发生法拉第反应进行充放电，因此其能量密度显著高于EDLC，根据海内外超级电容厂商披露，目前混合型超级电容单体能量密度可达80~160Wh/kg，系统能量密度已经突破40Wh/kg。混合超级电容凭借更高的能量密度属性和较低的成本，在分钟级别的储能、大巴车等领域成功打开应用天花板，不断拓展行业边界。

不同厂商混合超级电容能量密度

来源：各公司官网

超级电容能量密度有望进一步提升。超级电容的能量密度主要取决于其比电容和电压窗口，因此进一步提升能量密度的方法包括提高电极比电容、开发高电化学电位区间电解质、优化超级电容结构、减少器件对电解液的消耗等。随着技术的不断进步，NASA于2019年预测，2025年超级电容系统能量密度有望提升至50-100Wh/kg，2030年有望达到100-200Wh/kg。

超级电容功率密度、能量密度仍存提升空间

来源：超级电容产业联盟

超级电容能量密度有望持续提升

来源：NASA

提升超级电容能量密度的主要方法

来源：石墨烯联盟

超级电容应用干法电极工艺，实现循环寿命延长、能量密度提升、成本降低。原有湿法电极工艺下，需要将负极、正极粉末与有粘合剂材料的溶剂混合，再涂覆至集流体上干燥形成电极；干法电极工艺下则无需使用溶剂，直接将少量粘合剂与电极粉末混合，通过挤压机形成电极材料薄膜，再将电极材料薄膜层压到集流体上形成电极。

干法电极工艺主要有三点优势，第一，粘结剂用量少，提升锂离子电池良品率和使用寿命，第二，不使用溶剂，减少充放电循环过程中的能量损失，提升能量密度，第三，工艺简化，制造成本可降低10-20%。但目前干法电极技术仍存在电池倍率较低的问题，即大电流放电性能较差，有待工艺优化解决。产业端，特斯拉于2019年收购超级电容企业Maxwell，旨在将Maxwell的干法电极技术应用于锂电池生产中，国内烯晶碳能、力容新能源等超级电容厂商也已具备干法电极技术。

干法电极工艺具备多方面优势

来源：Maxwell