超级电容器市场规模和份额
Mordor Intelligence超级电容器市场分析
全球超级电容器市场在2025年达到5.4亿美元,预计到2030年将达到10.9亿美元,复合年增长率为15.27%。增长得到电气化法规的支持,如欧盟48伏轻混合动力车强制要求、数据中心在人工智能激增期间对不间断电源的需求,以及将电池与超级电容器结合用于快速频率响应的电网现代化项目。[1]Dina Genkina, "Will Supercapacitors Come to AI's Rescue?" IEEE Spectrum, spectrum.ieee.org中国继续引领生产和研究,而韩国制造商随着其锂离子份额下滑,转向储能系统。产品创新集中在混合设计上,将能量密度提升至类似电池的水平,以及实现超薄可穿戴设备的石墨烯电极。围绕活性炭价格和离子液体电解质的供应链风险抑制了近期利润率,但也鼓励了区域多元化。
关键报告要点
- 按配置划分,双电层电容器在2024年以55.2%的份额领先超级电容器市场,而混合超级电容器预计到2030年将以18.1%的复合年增长率扩张。
- 按外形规格划分,模块在2024年占据超级电容器市场57.8%的份额,组件包预计到2030年将以17.4%的复合年增长率增长。
- 按安装类型划分,卡入式设备在2024年占据34.1%的收入份额,而表面贴装单元到2030年将以22.1%的复合年增长率推进。
- 按终端用户行业划分,汽车和运输在2024年占超级电容器市场的38.6%,数据中心应用预计到2030年将以21.3%的复合年增长率上升。
- 按地理位置划分,中国在2024年以28.2%的份额领先超级电容器市场,而韩国和亚洲其他地区预计到2030年将实现16.3%的复合年增长率。
全球超级电容器市场趋势和洞察
驱动因素影响分析
| 驱动因素 | (~) 对复合年增长率预测的影响百分比 | 地理相关性 | 影响时间线 |
|---|---|---|---|
| 电动公交车队中再生制动超级电容器模块的快速采用 | +3.20% | 全球,中国和欧洲早期收益 | 中期 (2-4年) |
| 电网级电池-超级电容器混合储能 | +4.10% | 北美和欧盟,亚太核心 | 长期 (≥ 4年) |
| 实现超薄可穿戴设备的石墨烯基电极突破 | +2.80% | 全球 | 长期 (≥ 4年) |
| 欧盟48伏轻混合动力车强制要求加速12-48伏模块需求 | +3.50% | 欧洲,北美跟进 | 短期 (≤ 2年) |
| 来源: Mordor Intelligence | |||
电动公交车队中再生制动超级电容器模块的快速采用
城市交通机构正在扩大再生制动系统的规模,该系统将电池与超级电容器配对,比仅使用电池的设置多回收高达85%的动能。梅赛德斯-奔驰的Intouro混合动力公交车使用48伏超级电容器组将燃油使用量减少了5%,该组件可承受数百万次充电循环而不发生性能衰减。中国城市是早期采用者,现在将混合车库与电网连接,用于车辆充电和电网稳定服务。系统供应商集成算法,在超级电容器和电池之间转换功率以匹配路线地形,从而降低总拥有成本。随着电动公交车采购量的增加,这种能力加强了超级电容器市场在大众交通电气化中的竞争地位。
电网级电池-超级电容器混合储能
公用事业公司重视超级电容器的即时频率调节能力。演示显示与独立锂离子阵列相比,频率下降率降低了17.43%,提供的经济效益比仅电池解决方案高3.2倍。美国能源部预计到2030年,随着自动化电池生产规模扩大,平准化储能成本将达到每千瓦时0.337美元。运营商还提到环境优势,因为超级电容器避免了钴和镍。这些因素将超级电容器市场定位为重要的电网形成资源,在高可再生能源渗透情景下补充长持续时间电池。
实现超薄可穿戴设备的石墨烯基电极突破
研究团队使用聚合物基质中的定向二维纳米材料实现了接近75 J/cm³的能量密度,这是聚合物电介质报告的最高值。等离子处理的碳纳米壁使面积电容翻倍,为高性能电极提供了可制造的路径。分析师现在预计石墨烯超级电容器将在未来两年内在车辆逆变器中取代电解电容器。可穿戴设备品牌珍视毫秒级充电和灵活外形规格的结合。这些突破将超级电容器市场的可寻址应用从功率缓冲扩展到消费电子产品中真正的储能角色。
欧盟48伏轻混合动力车强制要求加速12-48伏模块需求
2024年5月发布的Euro 7排放规则实际上要求依赖皮带启动器或集成启动发电机的48伏架构。汽车供应商估计需要10-20千瓦的功率辅助以及强大的能量回收,这些任务中超级电容器在循环寿命方面优于电池。[2]Onsemi, "48-Volt Systems for Mild Hybrid Electric Vehicles and Beyond," onsemi.com一级供应商正在重新设计电气平台并锁定超级电容器模块的多年批量合同。北美类似的监管路径暗示全球复制,为超级电容器市场在本十年中期提供结构性推动。
约束因素影响分析
| 约束因素 | (~) 对复合年增长率预测的影响百分比 | 地理相关性 | 影响时间线 |
|---|---|---|---|
| 活性炭前体价格波动推高物料清单成本 | -2.1% | 全球制造中心 | 短期 (≤ 2年) |
| 认证空白 (IEC 62391) 限制住宅采用 | -1.8% | 全球,需要协调 | 中期 (2-4年) |
| 能量密度平台期 (~10 Wh/kg) 限制长续航电动汽车渗透 | -2.7% | 全球汽车 | 长期 (≥ 4年) |
| 离子液体电解质供应链瓶颈 | -1.9% | 全球,集中风险 | 中期 (2-4年) |
| 来源: Mordor Intelligence | |||
认证空白 (IEC 62391) 限制住宅采用
IEC 62391测试程序延长了认证时间线并提高了成本,特别是对小型企业。比较研究显示该标准比Maxwell和QC/T 741-2014协议花费更长时间,将产品发布推迟多达12个月。对高电流测试的过度关注与典型家庭功率配置文件不匹配。这一管理障碍阻碍了超级电容器市场渗透住宅储能细分市场,在那里简化合规性将释放新需求。
能量密度平台期 (~10 Wh/kg) 限制长续航电动汽车渗透
商用超级电容器仍集中在10 Wh/kg附近,远低于250 Wh/kg的锂离子电池,限制了它们在功率辅助而非主要推进中的作用。虽然碳纳米洋葱核心的实验室工作很有前景,但可扩展制造仍然难以实现。因此汽车制造商采用将电池与超级电容器配对的混合架构,而不是完全替代。在材料突破达到批量生产之前,这个平台期限制了超级电容器市场在长续航电动汽车中的可寻址收入。
细分分析
按配置:混合设计获得动力
双电层电容器在2024年保持了超级电容器市场55.2%的份额,反映了既定的生产线和在工业功率缓冲中经过验证的耐用性。[3]Eaton, "Supercapacitor Modules," eaton.com混合超级电容器有望到2030年实现18.1%的复合年增长率,因为它们融合了类似电池的储能与经典电容器功率传输。混合方法回应了原始设备制造商对既能应对秒级电压跌落又能维持更长放电曲线设备的需求。
快速的研发进展,包括锂离子电容器变体,缩小了能量密度差距并扩展了工作温度。汽车逆变器和电网形成系统中的试点项目展示了超过一百万次循环的循环寿命。这些特性将混合产品定位为超级电容器行业内的下一个性能基准。
按外形规格:组件包扩展用于公用事业项目
模块组件在2024年占据了超级电容器市场57.8%的份额,这得益于集成平衡电路和对公交车、起重机和风力涡轮机的即插即用兼容性。然而,随着电网运营商和电动汽车制造商选择超过800伏的更高电压堆栈,组件包配置预计将以17.4%的年增长率增长。随着公用事业公司部署它们用于亚秒级频率响应,到2030年组件包级产品的超级电容器市场规模可能翻倍。
单体产品在可穿戴设备和工业控制器中保持相关性,在这些应用中板级集成和成本敏感性仍然至关重要。供应商现在提供模块化架构,让客户以50伏增量扩展能量,缩短项目设计周期。先进的热管理功能进一步扩大了在恶劣环境中的采用。
按安装类型(分立元件):表面贴装随小型化兴起
卡入式端子在2024年交付了34.1%的收入,受到重视机械坚固性的汽车和工业客户的青睐。表面贴装器件基于消费电子小型化预计将实现22.1%的复合年增长率。紧凑的占地面积允许设计师将超级电容器直接放置在处理器旁边,减少寄生电感。
在44千赫兹下工作的高频原型强调了开关模式电源中的机遇。径向引线和螺丝端子单元在高电流轨道应用中保持利基地位。多样化的安装景观说明了定制工程,这加强了超级电容器市场对单一用途中断的抵抗力。
备注: 购买报告后可获得所有单个细分市场的细分份额
按终端用户行业:数据中心成为高增长利基市场
汽车和运输应用在2024年占据了超级电容器市场38.6%的份额,主要由48伏轻混合动力系统和再生制动模块支撑。随着人工智能工作负载驱动的电源质量需求超出铅酸电池能力,数据中心和电信预计到2030年将实现21.3%的复合年增长率。
消费电子产品采用超级电容器用于超快速充电可穿戴设备,而公用事业公司将它们集成到电池混合储能场中用于惯性支持。工业机器人和国防部门在极端温度下重视长循环寿命。这些多部门用途强化了支撑超级电容器市场的广阔机会空间。
地理分析
中国在2024年控制了全球收入的28.2%,这得益于活性炭加工的规模和发表65.4%高影响力论文的深厚研究基础。来自电动汽车制造商和国家支持的电网项目的国内需求支撑了批量增长。优先考虑本地储能内容的国家政策进一步巩固了超级电容器市场的供应链生态系统。
韩国和更广泛的亚洲地区预计到2030年将实现16.3%的复合年增长率,由LG Energy Solution、三星SDI和SK On超过200亿美元新产能投资推动。韩国企业将电极涂层专业知识引导向面向北美公用事业公司的组件包级储能系统。日本为高可靠性汽车模块贡献精密制造,而东南亚国家吸引寻求多元化供应基地的装配工厂。
美国利用《通胀削减法案》激励措施实现生产本土化,并在超大规模数据中心部署基于超级电容器的不间断电源单元。欧洲仍由法规驱动,Euro 7框架刺激汽车需求,电网现代化资金支持混合储能试点工厂。拉丁美洲和中东的新兴地区试用超级电容器组件包进行微电网稳定,这表明超级电容器市场的长期可寻址增长。
竞争格局
超级电容器市场表现出中度集中。美信科技(特斯拉)、Skeleton Technologies和伊顿掌握核心专利和自动化工厂,降低了单个电池的成本。Skeleton为法国SuperBattery中心预留了6亿欧元,该中心融合了电容器和电池化学技术,说明向集成储能产品组合的转型。
知识产权利益仍有争议;特斯拉2025年就Maxwell专利对CAP-XX的诉讼突显了进入的法律障碍。离子液体电解质的元件短缺和椰壳衍生活性炭的价格飙升给毛利率带来压力,但也激励区域采购以改善韧性。
新进入者在石墨烯电极可穿戴设备和高频功率电子器件中开拓利基市场。合作伙伴关系,如Flex与Musashi Energy为人工智能数据中心储能的合作,反映了将系统集成专业知识与新型电池化学技术捆绑的合资企业的更广泛趋势。总的来说,这些动态塑造了一个竞争激烈但充满机遇的超级电容器行业环境。
超级电容器行业领导者
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美信科技公司(特斯拉公司)
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伊顿公司
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Skeleton Technologies SA
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CAP-XX有限公司
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京瓷公司
- *免责声明:主要玩家排序不分先后
最近的行业发展
- 2025年4月:特斯拉在德克萨斯联邦法院起诉CAP-XX,指控侵犯美信科技的专利。
- 2025年1月:松下在2025年消费电子展上推出"松下Go"计划,突出电池和超级电容器生产的循环经济合作伙伴关系。
- 2024年11月:Skeleton在芬兰LUT大学开设研发部门,计划在莱比锡建设年产400万个电池的超级工厂。
- 2024年8月:Flex和Musashi Energy Solutions合作为人工智能数据中心商业化混合超级电容器系统,生产计划于2025年开始。
全球超级电容器市场报告范围
超级电容器(或超电容器)利用高表面积电极材料和薄电解质介电材料来实现高电容值。它们比传统电容器有更多电容并储存更多能量。超级电容器可以是各种类型,如双电层、伪电容器和混合电容器。它们可用于不同的终端用户行业,如消费电子、能源和公用事业、工业和汽车。
超级电容器市场按终端用户(消费电子、能源和公用事业(电网应用、风能和其他)、工业(汽车/运输(公交车和卡车、轨道和有轨电车、48伏轻混合动力汽车、微混合动力车和其他汽车、重型车辆)和地理位置(美国、欧洲、中国、日本、韩国和亚洲其他地区以及世界其他地区)进行细分。市场规模和预测以价值(美元)形式提供给上述所有细分市场。
| 双电层电容器 (EDLC) |
| 伪电容器 |
| 混合超级电容器 |
| 单体 |
| 模块 |
| 组件包 |
| 表面贴装 |
| 径向引线 |
| 卡入式 |
| 螺丝端子 |
| 消费电子 | 可穿戴设备 | |
| 智能手机和平板电脑 | ||
| 固态硬盘和内存备份 | ||
| 能源和公用事业 | 电网频率调节 | |
| 可再生能源集成(风能、太阳能) | ||
| 微电网和不间断电源 | ||
| 工业设备 | 机器人和自动化 | |
| 电动工具 | ||
| 重型机械和起重机 | ||
| 汽车和运输 | 乘用车 | 48伏轻混合动力 |
| 启停微混合动力 | ||
| 商用车 | 公交车 | |
| 卡车 | ||
| 轨道和有轨电车 | ||
| 航空航天 | ||
| 数据中心和电信 | ||
| 国防和航天 | ||
| 其他(医疗设备、农业无人机) | ||
| 美国 |
| 欧洲 |
| 中国 |
| 日本 |
| 韩国和亚太其他地区 |
| 世界其他地区 |
| 按配置(类型) | 双电层电容器 (EDLC) | ||
| 伪电容器 | |||
| 混合超级电容器 | |||
| 按外形规格 | 单体 | ||
| 模块 | |||
| 组件包 | |||
| 按安装类型(分立元件) | 表面贴装 | ||
| 径向引线 | |||
| 卡入式 | |||
| 螺丝端子 | |||
| 按终端用户行业 | 消费电子 | 可穿戴设备 | |
| 智能手机和平板电脑 | |||
| 固态硬盘和内存备份 | |||
| 能源和公用事业 | 电网频率调节 | ||
| 可再生能源集成(风能、太阳能) | |||
| 微电网和不间断电源 | |||
| 工业设备 | 机器人和自动化 | ||
| 电动工具 | |||
| 重型机械和起重机 | |||
| 汽车和运输 | 乘用车 | 48伏轻混合动力 | |
| 启停微混合动力 | |||
| 商用车 | 公交车 | ||
| 卡车 | |||
| 轨道和有轨电车 | |||
| 航空航天 | |||
| 数据中心和电信 | |||
| 国防和航天 | |||
| 其他(医疗设备、农业无人机) | |||
| 按地理位置 | 美国 | ||
| 欧洲 | |||
| 中国 | |||
| 日本 | |||
| 韩国和亚太其他地区 | |||
| 世界其他地区 | |||
报告中回答的关键问题
超级电容器市场的当前价值是多少?
超级电容器市场在2025年价值5.4亿美元,预计到2030年将翻倍至10.9亿美元。
哪种配置引领超级电容器市场?
双电层电容器占市场收入的55.2%,但混合设计以18.1%的复合年增长率增长最快。
为什么数据中心采用超级电容器?
人工智能工作负载产生的功率尖峰超级电容器比电池处理得更好,在实现可持续目标的同时提供可靠的不间断电源。
欧盟48伏强制要求如何影响需求?
Euro 7规则实际上要求48伏轻混合动力系统,推动欧洲车辆中12-48伏超级电容器模块的大量采用。
什么限制了长续航电动汽车中的超级电容器?
商业能量密度仍接近10 Wh/kg,远低于锂离子水平,限制超级电容器用于功率辅助而非主要推进。
哪个地区在超级电容器市场增长最快?
韩国和更广泛的亚洲地区预计到2030年将实现16.3%的复合年增长率,这得益于领先电池制造商的战略投资。
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