双电层电容器(EDLC)市场规模及份额
双电层电容器(EDLC)市场分析
双电层电容器市场规模在2025年达到8.8亿美元,预计到2030年将增至16.4亿美元,复合年增长率为13.19%。需求加速源于交通电气化、电网现代化目标以及传统电池无法满足的边缘计算功率峰值的融合。亚太地区制造规模的扩大、石墨烯增强电极的进步以及对长寿命、易于回收的存储的监管压力正在增强这一势头。电网运营商重视该技术的亚秒级响应时间,而汽车原始设备制造商则集成圆柱形 EDLC 模块以捕获再生制动能量并满足 48 V 架构要求。消费电子产品设计师采用纽扣和芯片电池来支持可穿戴设备中的突发负载,而不会影响外形演员。同时,活性炭成本的波动性和分散的全球安全标准阻碍了设计成功的步伐,促使供应商在供应链安全和认证支持方面进行投资。
主要报告要点
- 按产品外形尺寸计算,圆柱形电池在双电层电容器市场中处于领先地位,2024 年收入份额为 36.1%;硬币和芯片电池预计到 2030 年将以 15.1% 的复合年增长率增长。
- 按模块电压计算,到 2024 年,10-25 V 细分市场将占双电层电容器市场份额的 40.7%,而到 2030 年,电压高于 100 V 的模块预计将以 14.9% 的复合年增长率增长。
- 按电极材料、活性炭计算到 2024 年,石墨烯复合材料将占据双电层电容器市场规模 52.4% 的份额,预计到 2030 年,石墨烯复合材料将以 14.6% 的复合年增长率增长。
- 从最终用户行业来看,消费电子产品占据双电层电容器收入份额的 31.8%2024年le层电容器市场;汽车和交通运输领域增长最快,到 2030 年复合年增长率为 14.2%。
- 亚太地区在 2024 年占据双电层电容器市场收入份额的 42.6%,到 2030 年复合年增长率将达到 13.9%。
全球双电层电容器 (EDLC) 市场趋势和见解
驱动因素影响分析
| 电动汽车/混合动力汽车中再生制动的采用激增 | +3.2% | 全球,由亚太地区主导和欧洲 | 中期(2-4 年) |
| 对电网规模频率调节和可再生能源平滑的需求不断增长 | +2.8% | 北美和欧盟,扩展到北美和欧盟亚太地区 | 长期(≥ 4 年) |
| 需要突发功率缓冲器的消费电子产品的小型化趋势 | +2.1% | 亚太地区核心,全球溢出效应 | 短期(≤ 2 年) |
| 快速推出需要峰值功率支持的 5G 宏蜂窝和微蜂窝 | +1.9% | 全球城市中心 | 中期(2-4 年) |
| 48 V 边缘数据中心备份架构的出现 | +1.6% | 北美和欧盟,扩展到亚太地区 | 长期(≥ 4 年) |
| 国防过渡到高脉冲定向能平台 | +1.3% | 北美、欧盟、选择亚太地区 | 长期(≥ 4 年) |
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电动汽车/混合动力汽车中再生制动的采用激增
汽车制造商将双电层电容器市场解决方案集成到 48V 轻度混合动力平台中,以收集锂离子电池无法快速吸收的制动能量。 EDLC 模块可捕获毫秒级充电脉冲,将城市燃油效率提高 15-20%,并无需转向完全混合动力即可满足欧洲二氧化碳排放目标。[1]JYH HSU Electronics,“什么是超级电容器?” jeccapacitor.com 公交车和轻轨车辆的车队运营商优先考虑技术来减少制动器磨损维护并减轻重量,从而提高有效负载的经济性。
对电网规模频率调节和可再生平滑的需求不断增长
公用事业公司增加了太阳能和风能的份额,降低了惯性并加剧了频率波动。 Skeleton Technologies 的 SkelGrid 2.0 机柜可在一秒内提供高达 3 MW 的电力,del以 99% 的往返效率实现合成惯量。[2]Skeleton Technologies,“最大化电网稳定性:超级电容器如何塑造频率响应”, Skeletontech.com 辅助服务美国和德国的拍卖奖励亚秒级响应,使基于 EDLC 的快速频率响应资产能够在三年内收回投资。
需要突发功率缓冲器的消费电子产品的小型化趋势
可穿戴设备和耳戴式设备集成了硬币型 EDLC,可为传感器突发、蓝牙传输和触觉反馈提供峰值电流,而无需超大尺寸的锂离子微电池。在 200 毫米晶圆上制造的实验室微型超级电容器的电池密度达到 54.9 单位/平方厘米,可直接嵌入半导体旁边。[3]电气和电子工程师协会,“迈向标准化高功率片上设备”,ieee.org设备制造商通过提供更明亮的显示屏和更快的手势识别来增强用户体验,同时保持多天的运行时间。
快速推出需要峰值功率支持的 5 G 宏蜂窝和微蜂窝
平均 5G 基站功耗是 4G 的两倍,流量峰值会导致 300-400% 的瞬态峰值,上海绿色科技的 48 V 石墨烯超级电容器机架可以保护无线电免受电压骤降的影响,防止重新启动周期,并支持在停电期间无缝切换到柴油发电机组。锂离子电池需要主动热控制。
限制影响分析
| 更高每瓦时美元成本与锂离子电池的比较 | −2.4% | 全球成本敏感型市场 | 中期(2-4 年) | |
| 由于设计复杂性标准碎片化 | −1.8% | 全球、多区域部署 | 长期(≥ 4 年) | |
| 挥发性活性炭原料定价 | 长期(≥ 4 年) | −1.3% | 全球、亚太地区供应链 | 短期(≤ 2 年) |
| 欧盟电池回收预期延伸至 EDLC 模块 | −0.9% | 欧洲、全球溢出 | 长期(≥ 4 年) | |
| 资料来源: | ||||
与锂离子电池相比,每瓦时成本更高
EDLC 电池组的价格仍为 800-1,200 美元/kWh,而锂离子电池的低于 150 美元/kWh 基准则限制了能量密度在经济中占主导地位的情况下的采用微积分。[4]Raphael Areola 等人,“用于增强电网效率的集成能源存储系统”,Energies,mdpi.com 总拥有成本论点仅在高循环应用中盛行,迫使供应商强调生命周期维护成本节省和即将出台的欧盟法规下的回收信用。
由于标准分散,设计变得复杂
由于缺乏统一的全球测试协议,供应商必须分别遵循 IEC、UL、IEEE 和地区汽车标准。认证活动可能会持续超过 18 个月,从而减慢多区域产品的发布速度,并使资源有限的初创企业处于不利地位。超级电容器性能的 IEEE P2976-2025 标准草案旨在简化合规性;然而,其推出滞后于市场需求。
细分分析
按产品外形尺寸:圆柱形电池锚高功率应用
圆柱形装置占 2024 年收入的 36.1%,这得益于汽车启动器模块和工业 UPS 组经过验证的可靠性。到 2030 年,圆柱形设计的双电层电容器市场规模预计将达到 5.9 亿美元,随着 48 V 轻度混合动力汽车的采用而扩大。标准化的机械尺寸简化了与现有电池托盘的集成,从而减少了工程开销。与此同时,由于可穿戴设备、智能贴片和轮胎压力传感器需要亚毫米外形,硬币和芯片格式的复合年增长率为 15.1%。制造商部署激光图案集电器和固态电解质来提高每立方厘米的能量。在预测期内,随着组装设计转向在棱柱形锂离子核心周围嵌入 EDLC 层的共同封装电池电容器混合动力,外形尺寸的界限变得模糊。
圆柱形供应商专注于冷却创新,例如铝外壳挤压外壳,可降低 30% 的热阻。纽扣电池创新者通过扩展卷对卷电极印刷来控制成本。袋状和棱柱形选项在设计人员管理不规则腔体时发挥着桥梁作用,特别是在航空电子设备和导航宽度限制的自动引导车辆中。模块和系统集成商强调即插即用母线布局和带保险丝的电池级保护,以满足 IEC 62040 C 级 UPS 安全级别。
按模块电压:中档细分市场平衡安全性和性能
由于与 12V 汽车子系统和 24V 工业控制的兼容性,额定电压为 10-25V 的模块在 2024 年将占据 40.7% 的份额。设计人员通过利用现有线束标准并避免高压间隙要求,在双电层电容器市场取得领先地位。随着商业送货车从铅酸启动电池迁移到可承受百万次循环的 EDLC 启动助推器,增长持续存在UTY。 100 V 以上的高压电堆预计将以 14.9% 的复合年增长率加速增长,以满足可再生能源电网缓冲并支持电动公交车牵引。 Skeleton 的 162 V 模块突出了安全热插拔、电流隔离和防热失控分离器,满足公用事业采购规范。
低压 (<10 V) 微型模块支撑着智能卡、药物输送泵和植入物,其中安全性要求满足触摸安全限制。中压 (25-50 V) 装置安装在数据中心配电装置中,桥接 48 V 母线和服务器主板。该产品路线图的重点是通过 CANopen 集成主动平衡电路和健康状况分析,以支持预测性维护。
按电极材料:活性炭保留了广泛的采用范围
在成熟的椰壳衍生供应链和明确的老化概况的推动下,活性炭电极产生了 2024 年收入的 52.4%。双电层电容器市场规模挂钩由于成本敏感型细分市场占主导地位,到 2030 年活性炭的销售额预计将超过 8.5 亿美元。石墨烯和石墨烯复合电极预计将以 14.6% 的复合年增长率增长,以双倍的重力能量和减半的 ESR 吸引汽车和航空航天工程师。然而,石墨烯原料纯化的成本延迟了大规模推广。碳纳米管 (CNT) 混合物在国防脉冲能量武器中得到了广泛应用,其中超低电感至关重要。
导电聚合物涂层增强了可卷曲显示器的灵活性,而金属氧化物增强电极则引入了赝电容电荷存储,以缩短循环寿命为代价将能量提高了 40%。由于亚太地区占高表面积碳原料加工能力的 70% 以上,因此缓解供应风险变得至关重要。领先的原始设备制造商与印度尼西亚椰子木炭生产商和韩国石墨烯剥离初创企业谈判多年承购协议,以避免价格飙升。
按最终用户行业划分:消费电子产品占主导地位,汽车行业加速
消费电子产品在 TWS 耳机和健身追踪器中利用硬币和晶圆,在 2024 年保留了 31.8% 的收入。尽管平均售价下降,但向更亮的 microLED 显示器和手势传感器的升级周期仍保持着销量主导地位。在 48V 启停技术、电动涡轮增压和电动公交车能量回收轨道的推动下,汽车行业成为增长最快的最终用户,复合年增长率为 14.2%。工业自动化的伺服驱动器和机床电压暂降补偿器继续保持两位数的稳定增长。随着监管机构定义的响应窗口缩小到 500 毫秒,能源和公用事业部门正在扩大快速频率响应和黑启动支持的采用。
车队运营商量化 EDLC 辅助再生制动的回报,注意到刹车片更换间隔从 50,000 公里延伸到 80,000 公里,并且城市公交线路柴油消耗量下降 6-8%。在数据中心,机架安装模块取代了阀控铅酸电池,从而释放了占地面积并无需每季度更换一次。医疗设备 OEM 正在探索便携式除颤器中的 EDLC 缓冲包,以确保即使主锂离子电池老化,电击传递也能保持一致。
地理分析
在中国电网规模调频试点、日本消费电子产品的支持下,亚太地区 2024 年收入占全球收入的 42.6%小型化和韩国的电池生态系统集群。地方政府为国内储能价值链分配资本补贴池,强化制造成本领先地位。供应商受益于靠近印度尼西亚和越南的活性炭加工中心,这简化了物流并缩短了交货时间。本土汽车厂商主力产品量,培育规模经济,维持出口市场的价格竞争力。
随着输电运营商部署 EDLC 阵列来稳定处理创纪录太阳能装机的网络,北美正在占据越来越大的份额。美国的数据中心运营商更喜欢 48 V EDLC 机架而不是飞轮机架,因为其零维护要求和较低的待机损耗。国防采购为定向能原型中使用的碳纳米管负载脉冲功率模块的研发提供资金支持。加拿大倡导矿业改革以支持国内石墨提纯,将自己定位为供应链多元化战略中的替代原材料来源。
欧洲在电池法规 2023/1542 严格的生命周期合规性推动下推动采用,该法规将生产商责任延伸到双电层电容器市场产品。汽车制造商采用 EDLC 模块来确保生态设计信用,而公用事业公司则试点混合电池-超级电容器存储模块可同时满足能源和电能质量要求。制造商投资自动化报废拆卸线,以实现到 2030 年强制实现 90% 材料回收率的目标。中东和非洲呈现出新的潜力,这些地区的高环境温度使 EDLC 系统对电信塔备份具有吸引力,从而不再需要 HVAC 冷却的集装箱式锂离子电池组。
有竞争力格局
竞争仍然温和,前五名参与者约占收入的三分之一。 Skeleton Technologies 利用弯曲石墨烯平台和交钥匙电网模块来确保德国和德克萨斯州的公用事业合同。松下专注于汽车合资企业,为欧洲 OEM 共同开发集成 LIN 总线平衡和压力排放机制的 48 V 电池组。 TDK收购后加速材料整合将于 2024 年底建设一家韩国石墨烯电极工厂,目标是到 2026 年将能量密度提高到 18 Wh/kg。上海绿色科技扩大石墨烯涂层铝箔生产线,为中国移动运营商供应 5G 基站移动电源。 CAP-XX 通过经 IEC 62368-1 验证的亚毫米棱柱形部件占领了物联网利基市场。
战略举措集中在电极材料的垂直控制上,包括椰壳活性炭的长期承购协议和生物质衍生碳的试点工厂。与逆变器和充电器供应商的合作伙伴关系可提供捆绑解决方案,从而提高转换成本障碍。专利申请集中在低电阻集电器、固体凝胶电解质和跟踪等效串联电阻漂移的自诊断算法上。针对航空电子设备和医疗领域的进入者通过生物相容性封装剂和气密钛外壳脱颖而出。
包括 Nippon Chemi-Con 和 Cornell Dubilier 在内的第二梯队参与者表示Oit 在铝电解电容器领域的品牌声誉,将 EDLC 银行交叉销售给传统客户群。混合储能开发商将磷酸铁锂串与超级电容器前端相结合,提供两级电力传输,从而优化能量和峰值功率指标。市场份额的变化将取决于供应商是否有能力与不断发展的国际标准保持一致,并在欧盟审核下展示可回收性能。
近期行业发展
- 2025 年 3 月:Skeleton Technologies 投资 5000 万美元,将莱比锡 SkelGrid 2.0 容量提高三倍,针对欧洲和北欧的频率调节需求美国。
- 2025 年 2 月:上海绿色科技发布 GTCAP 430 kWh-150 kW 石墨烯超级电容器移动电源,用于商业太阳能+存储应用。
- 2025 年 1 月:松下与欧洲汽车 OEM 合作,共同开发下一代用于轻度混合动力汽车的新一代 48 V 超级电容器模块。
- 2024 年 12 月:连接到中国输电网络的混合电池-超级电容器并网项目,证明组合存储块的商业可行性。
FAQs
2030 年全球双电层电容器销售额有多大?
预计到 2030 年销售额将达到 16.4 亿美元,反映出2025 年复合年增长率为 13.19%。
哪个最终用户群体扩张最快?
汽车和交通应用正在以惊人的速度增长随着 48 V 轻度混合动力和再生制动设计的激增,复合年增长率将在 2030 年达到 14.2%。
为什么公用事业公司青睐超级电容器来实现频率响应?
EDLC 系统提供一秒内充满电,循环次数超过 100 万次,非常适合需要超快响应的亚秒级频率调节市场。
哪些挑战限制了更广泛的 EDLC 部署?
与锂离子电池和分散的认证标准相比,每瓦时美元成本更高,增加了前期费用和设计复杂性。
哪个地理区域领先制造?
由于集中的供应链、庞大的内需和支持性的产业政策,亚太地区占 2024 年收入的 42.6%。
石墨烯电极如何影响性能?
石墨烯复合材料提高能量密度并降低内阻,使模块能够在不牺牲百万次循环耐用性的情况下存储更多能量。





