超级电容行业爆发前夜：功率型储能黑科技引爆加速拐点

（报告出品方/作者：东吴证券，马天翼、唐权喜）

您是否好奇，超级电容如何颠覆传统储能格局？东吴电子团队长期跟踪江海股份等企业，发现超级电容业务持续高增——2021年营收2.4亿元，2017-2021年复合增长率高达62%！但行业天花板何在？增长驱动力是什么？通过深度调研，我们揭示超级电容在电网调频、混合储能和汽车领域的巨大潜力。行业加速依赖三大引擎：技术进步、成本下降和政策支持。2022年，超级电容在电力调频和混合储能领域规模化落地，首次应用于火储一体化、一次调频和岸储一体化项目，标志着行业正式迎来加速拐点！

1.1. 超级电容是功率型储能器件，与能量型锂电池互补、协同

超级电容作为功率型储能黑科技，凭借技术突破、成本下降和政策东风，正打开百亿市场空间。它兼具高能量密度和高功率密度，充电秒级完成、寿命超长、温度适应性强且环保，已广泛应用于消费电子、工业和国防领域。过去受限于能量密度和成本，如今混合型超容能量密度大幅提升，原材料国产化加速成本降低，政策强力支持，三重利好推动应用边界拓展。从智能表、轨道交通到电网调频、新能源汽车，超级电容正开辟多元场景，百亿市场蓄势待发。

超级电容核心由电极、电解液和隔膜构成，通过双电层机制存储电荷。目前主流为双电层电容（EDLC），充电时离子快速吸附形成双电层；混合型超级电容（HUC）融合电池优势，能量密度更高，成为新方向。锂离子超级电容（LIC）典型代表，电容电极物理吸附，电池电极化学反应，实现高效储能。

受益独特结构，超级电容具备高功率、高可靠和环保三重优势。

高功率特性：电荷移动在电极表面，功率密度达40kW/kg，远超锂电池的1-3kW/kg，充放电秒级完成，响应迅捷。

高可靠特性：工作温度-40°C至+85°C，寿命超15年，循环百万次，短路不燃烧，安全性完胜锂电池。

环保特性：无重金属污染，生产使用全程绿色，而锂电池难降解，环境负担重。

超级电容作为功率型器件，与能量型锂电池协同互补。在短时大功率放电场景，如秒级或分钟级需求，超级电容经济性凸显；混合能源系统中，它承担峰值功率，延长电池寿命，降低系统成本。

1）单独储能场景下，超级电容在短时大功率、多次循环放电场景下更具经济性

基于功率密度和成本分析，EDLC适用于秒级市场，HUC主导分钟级市场，生命周期成本低至0.1元/度电/次，远低于锂电池的0.375元，在频繁充放电场景优势明显。

2）混合能源系统中，超级电容负责短时高功率峰值，锂电池负责长时低功率输出

混合系统中，超级电容快速响应高功率需求，锂电池提供稳定能量输出，二者结合提升系统效率，延长整体寿命，实现成本优化。

1.2. 技术进步、成本降低、政策驱动三重利好，超级电容迎向上加速拐点

技术、成本、政策三重驱动，超级电容产业迎来爆发拐点。2021年全球市场规模15.9亿美元，2027年将达37亿美元，年复合增长率18%；中国市场2021年25.3亿元，2027年超60亿元，增速超20%。新兴应用如新能源公交、电网调频、汽车启停加速渗透，百亿空间打开。

1）技术进步：混合型超级电容能量密度显著提升，打开行业应用天花板

混合型超级电容能量密度突破40Wh/kg，单体达80-160Wh/kg，在分钟级储能和大巴车等领域成功破局。NASA预测，2025年系统能量密度有望达50-100Wh/kg，2030年冲刺100-200Wh/kg，技术迭代持续拓展边界。

干法电极工艺突破，助力超级电容寿命延长、能量密度提升、成本下降。该技术减少粘合剂使用，避免溶剂，简化制造，成本降幅10-20%。特斯拉收购Maxwell布局干法电极，国内烯晶碳能、力容新能源等技术成熟，产业化加速。

2）成本降低：上游材料国产化，超容成本持续下降

电极、电解液、隔膜占成本85%，电解液国产化成熟，新宙邦占50%份额；电极和隔膜加速替代，元力股份、凯恩股份等突破日美垄断，成本下行趋势明确。

3）政策驱动：政策重视多元化新型储能技术发展，助推试点示范项目大规模落地

风电光伏并网加剧电网波动，储能需求迫切。“十四五”政策将超级电容列为攻关重点，推动示范项目落地。2022年超级电容在电网调频和混合储能领域密集应用，行业元年开启。

2022年以来，超级电容在电力调频和混合储能领域加速落地，包括岸储一体化、一次调频等项目，行业拐点确认。

2.1. 电力能源：新能源并网增加调频需求，超级电容参与电网调频全环节

风电光伏装机占比快速提升，2021年达27%，发电量占比12%，2025年目标16.5%。新能源并网缺乏惯量支撑，电网频率波动加剧，调频需求激增。2019年调频补偿费用27亿元，占辅助服务21%，市场空间广阔。

一次调频和二次调频互补，一次调频政策发力，二次调频机制成熟。火电水电调频存在响应慢、寿命损等问题，火电+储能方案提升K值至2.96，效果显著。超级电容适配短时高频需求，EDLC用于15-30秒一次调频，LIC用于15分钟二次调频，覆盖发电侧、输配电侧和用电侧全环节。

1） 发电侧：支持风光平滑入网，在电池+超容混合储能系统中负责响应调频指令

超级电容为风光并网提供虚拟惯量，平抑功率波动。混合储能系统中，锂电池削峰填谷，超级电容响应调频指令，延长电池寿命。三峡乌兰察布项目示范成功，锂电和超容协同，实现调峰调频模式切换。

2） 输配电侧：用于变电站调频、配电终端后备电源，保证输配电线路电能质量

超级电容在变电站实现毫秒级一次调频，南京江北项目响应延迟仅12毫秒。江苏潜力装机200万千瓦。配电终端后备电源应用，提升电网自愈可靠性，广州配网故障处理时间从30分钟降至120秒，南网市场超5亿元。

2.2. 汽车领域：适用于启停、安全冗余电源等场景，助力汽车性能、安全双提升

超级电容在12V和48V系统中发挥高功率、高安全优势，用于主电源、冗余电源和线控电源，提升汽车性能。

1）12V 主电源：替代铅蓄电池，实现汽车高功率启动、制动能量回收、电压稳定

限铅令推动替代，超级电容实现高功率启动、能量回收和电压稳定，提升电能质量。

2）12V 安全冗余电源：受益于智能驾驶渗透对电气设备安全要求提升

为激光雷达、域控制器等关键设备提供冗余电源，降低事故风险，符合ISO 26262标准。

3）48V 线控电源：线控底盘加速渗透，超级电容适配其大功率需求

线控转向、制动等系统功率需求高，超级电容保障安全可靠运行，响应自动驾驶需求。

4）HEV 电芯：超级电容适配 HEV 主电源高功率、长循环寿命需求

HEV电池快充快放，超级电容循环寿命长、耐低温，替代三元锂电和镍氢电池。2022年上半年HEV销量37.1万辆，同比增长50%，市场空间打开。烯晶碳能已供货红旗、Volvo等车型，定点项目超20亿元。

2.3. 交通运输：LIC 技术路线下，超级电容公交实现充电 5 分钟、行驶 30 公里

在轨道交通、公交车、船舶等领域，超级电容实现能量回收、发动机启动和无接触网运行。LIC能量密度提升，公交充电5分钟行驶30公里，上海已投运超百辆。闭环场景如高尔夫球车、机场摆渡车增量广阔。

2.4. 工业领域：作为备用电源、能量回收系统，广泛应用于多领域

智能电表场景，超级电容作为RTC后备电源，保障48小时运行，2021年招标量6674万只。风电变桨备用电源，替代铅酸电池，维护成本降80%。港口起重机能量回收，节能30%，减排10%。UPS解决方案提供兆瓦级脉冲，保障数据中心、智能制造等高要求场景。

中国超级电容市场快速增长，2021年规模25.3亿元，占全球24%，增速32%领先全球。产业链上游材料国产化加速，中游制造扩产，下游电力能源和汽车市场驱动，本土厂商迎来高增长拐点。

本土厂商如宁波中车、锦州凯美、江海股份等初具规模，受益电网调频、车用等新兴领域起量，收入体量有望爆发。Maxwell被收购后份额收缩，国产替代加速。

4.1. 江海股份：工业电容龙头，铝电解电容稳增、薄膜&超级电容迎业绩拐点

江海股份布局三大业务，2021年营收35.5亿元，超级电容营收2.4亿元，同比增长47%。EDLC和LIC产线完善，产能扩张至300万Wh/年和2500万Wh/年。在风电、轨道交通和新能源客车领域发力，与苏州金龙合作公交车型，充电5分钟续航30公里。多领域拓展驱动持续高增长，2017-2021年CAGR达62%，超级电容成为新引擎。

4.2. 元力股份：国内木质活性炭龙头，超级电容炭助力业绩增长

元力股份活性炭产销两旺，2021年营收16.1亿元。超级电容炭产能300吨/年，2024年扩至1000吨，与宁波中车等合作，引领国产替代，前景广阔。

4.3. 风华高科：国内被动元件领军企业，已突破能量型锂离子超级电容产品

风华高科产品线齐全，锂离子超级电容量产，容量提升10倍。生产基地投产，技改推进，受益下游需求起量。关注超级电容产业链，把握增长红利！

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）超级电容时代已来，立即行动，探索投资机遇！

精选报告来源：【未来智库】。系统发生错误

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