目前多个车企均推出采用超级电容器作为混合动力解决方案。目前在行业各主体的努力研发下，国内部分企业已具有了干法电极技术和大功率超级电容器产品生产能力。2017年建成年产300吨超级电容活性炭中试生产线。02近日，中央经济工作会议公报出炉，高层决策部署了2021年的经济工作重点。其核心是为了尽快解决当今中国所面临的一批“卡脖子”问题，不再让其制约国家安全。
北海星石碳材料科技有限责任公司 今天
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“春雷惊醒万物生，春分过后好耕耘”，2021年3月20日春分时节，2000吨／年超级电容活性炭生产线在北海星石新能源材料产业园全面建成正式投料投料试产，这意味着我国超级电容核心电极材料大规模量产取得重大突破，成功解决了长期制约我国超级电容器产业发展的关键材料“卡脖子”问题，为我国新能源产业和超级电容行业的高速发展奠定了坚实的基础。
一、超级电容器篇
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超级电容器，作为新型能源领域的重要组成部分，自面市以来，以其优异电化学特性和环保性能，已成为新能源领域的发展亮点，全球需求量快速增加，现已广泛应用于国防军工、交通运输、储能、工业控制、风光发电、供配电、智能四表、电动工具、辅助峰值功率、备用电源、替代电源等领域，具有广阔的发展前景。
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超级电容器以其大容量、高功率、长寿命、成本低廉、环境友好等优越的性能，可以部分或全部替代传统的化学电池，并且具有比传统的化学电池更加广泛的用途。在目前以锂离子电池，超级电容器，氢燃料电池三大核心产品为主要脉络的新能源驱动交通产业链中，锂离子电池以产品能量密度高为特征，成为乘用车的动力首选，已经形成一个巨大的产业。从新能源产业的分类和发展路径看，新能源不仅仅局限于纯电动交通，还包括清洁电源储能与区域供应、过程节能减排等关键环节。在现有的技术水平和可实现材料层面，锂离子电池虽是乘用车的动力首选，但锂电池功率密度低，启动响应慢，循环寿命短，高低温性能差，容易起火以及材料来源不环保等缺陷促使人们在寻找更好的解决方案。氢燃料电池是清洁能源最理想的解决方案，但还有许多实际应用问题有待解决，短期内尚难投入规模化商用。起源于上个世纪70年代美国“星球大战”计划的超级电容器作为一种高效储能器件，以功率密度高为特征，具有充电时间短、使用寿命长、高低温度特性好、节约能源和绿色环保等特点，现已广泛应用于国防军工、轨道交通、城市公交、起重机械势能回收、发电与智能电网、消费电子等领域，逐渐成为新能源储能产业一个冉冉升起的新星。
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充分利用锂电池与超级电容器的各自优势创建的联立系统，是起到能量管理与功率管理最高效的系统，是当今业界最看好的发展方向，高端跑车与轿车已经成功实现这一模式，正在迅速进入大众生活。随着新能源智能电动车的发展，汽车的电动化、智能化、网联化和共享化需要更大容量的电能支持系统，超级电容器在可靠性冗余电源和舒适系统等方面具有更大的潜在应用价值，更能满足汽车功能安全和舒适性要求。目前多个车企均推出采用超级电容器作为混合动力解决方案。超级电容器在固定电子设备、混合动力汽车能量回馈/回收、汽车启停系统、消费类电子设备、可再生能源提高质量、电网削峰填谷、工程机械动力、道路交通牵引、轨道交通牵引、轨道交通能量存储等领域发挥着越来越重要的作用。
二、超级电容核心技术与核心材料
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超级电容器目前仅仅处于技术成熟和产业化的初期，既有潜力巨大的商业应用市场前景，还有很大的技术进步空间。超级电容器电极技术是超级电容器的核心技术，2008年之前曾一度制约了我国超级电容器行业的发展。经过多年的攻关，随着关键的电极浆料和涂布工艺的突破，并实现规模化生产，我国企业已经掌握了核心电极技术。此外，国内相关企业从高分子科学角度出发，通过对氟塑料的结构和性能关系的工程化实践，开始了自主研发干法电极技术，取得了关键技术的突破和规模化量产。目前在行业各主体的努力研发下，国内部分企业已具有了干法电极技术和大功率超级电容器产品生产能力。国内超级电容器企业对干法电极技术的掌握，对支持中国汽车行业的超级电容应用和干法电极电池的发展具有坚实基础。
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目前，超级电容器的三大核心材料中，铝箔已经实现国产化，电解液隔膜也在走国产化道路，真正制约我国超级电容器全面普及发展的已经不是核心电极技术而是核心电极碳材料，高性能核心电极碳材料由于技术壁垒高，全球能稳定生产出高性能超级电容电极活性炭的企业寥寥无几，全球80%以上的高性能电极活性炭材料被日本企业可乐丽所垄断，垄断导致价格高企。可以说，超级电容器技术一定意义上说是高性能活性炭和新型碳材料的科技，因为它是超级电容器最核心也是成本占比最大的关键材料。最核心的电极碳材料被国外企业高价垄断，导致超级电容器价格居高不下，成为制约国内超级电容产业发展的“卡脖子”问题。
三、星石碳材“超级电容电极活性炭”
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2008年，公司创始人敏锐捕捉市场信息和对新能源技术的趋势研判，开始了超电炭的调研和资料收集。2009-2011年，进行试验室试验。2012-2015年，通过对活化造孔、纯化除杂、钝化表面改性等冗长复杂工艺过程及设备工程化实验，耗时十年，终于完成了超级电容活性炭的研究和试制。2017年建成年产300吨超级电容活性炭中试生产线。
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2018年12月北海星石碳材料科技有限责任公司《300吨/年高品质有机体系超级电容活性炭连续化制备技术及应用》项目通过了中国电工学会和中国超级电容产业联盟联合组织的鉴定会。以杨裕生院士为主任的鉴定委员会一致认为，“该成果打破了国外技术垄断并实现替代进口，填补了国内空白，整体技术达到了国际先进水平”，解决了关键材料的卡脖子问题，是对我国超级电容器关键材料的一大贡献，将极大地推动我国超级电容产业发展和广泛应用。
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2018年北海星石新能源材料产业园一期项目开工建设，重大科技成果的产业化建设帷幕正式拉开，历经三年多的投资建设，2021年3月，2000吨／年超级电容活性炭生产线全面建成开始投料试产，项目达产后可填补我国高端活性炭规模化生产的空白，打破国外高端应用活性炭产品长期垄断我国市场的局面，更重要的是可以彻底解决制约我国超级电容器产业发展的核心电极碳材料的“卡脖子”问题，推动我国超级电容器这一新型储能产业的快速发展。
四、未来篇
年产2000吨超级电容活性炭生产线车间
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低碳环保绿色发展是全人类的共同面对的问题，碳达峰碳中和是世界各国的共同目标。为新型储能技术和关键材料的发展星石人一直在不懈地努力和坚持，北海星石碳材料科技有限公司在各级政府、行业专家的支持指导下，不但完成了年产2000吨超级电容活性炭生产线的建设，同时还建成了先进碳材料实验室和先进储能器件实验室，为星石系列产品质量的稳定可靠提供保证同时，也为人类探索先进碳材料更高的性能运用，不断提升先进碳材料在先进储能、医疗健康、生态环保等方面的普及运用奠定基础。通过科学巧妙的设计，星石超级电容活性炭生产线是一个柔性的制造系统，除了能生产超级电容活性炭外还可生产其它高端活性炭产品，如食品级、医疗级别的高纯度活性炭。
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近日，中央经济工作会议公报出炉，高层决策部署了2021年的经济工作重点。在这一次中央经济工作会议当中，“强化国家战略科技力量”、“增强产业链供应链自主可控能力”分别排在了明年重点任务的第一位和第二位。其核心是为了尽快解决当今中国所面临的一批“卡脖子”问题，不再让其制约国家安全。2021年我国将实施关键核心技术攻关工程，在基础零部件、基础工艺、关键基础材料要取得新的巨大突破。该任务非常突出，甚至是一切工作的首要战略目标。基础研究的突破，会让后边工业体系的升级变得顺理成章。北海星石新能源材料产业一期项目的全面建成投产，顺应国家重大发展战略，为了更快更全面的扩大关键基础材料的产能，星石产业园二期项目建设也已获当地政府批准立项，二期项目将全面提升公司高端椰壳活性炭总产能超过6万吨/年，其中包括新型碳负极材料、食品、医疗等其它用途高性能活性炭，超级电容活性炭 8000吨/年，纳米复合碳棒 5000万支/年，设计年产值145亿元。
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在可预见的未来，北海星石公司将为我国新能源产业和环保产业链条中最重要的供应链企业，凭借自主可控的技术优势为人类探索先进碳材料更高的性能运用做出更大的贡献！
