光伏照明領(lǐng)域用超級(jí)電容器儲(chǔ)能電源——2016神燈獎(jiǎng)申報(bào)技術(shù)

項(xiàng)目名稱：

光伏照明領(lǐng)域用超級(jí)電容器儲(chǔ)能電源

申報(bào)單位：

湖南耐普恩科技有限公司

綜合介紹或申報(bào)理由：

太陽(yáng)能路燈自投放市場(chǎng)以來(lái)，一方面由于應(yīng)用清潔能源而獲得國(guó)家和政府的鼓勵(lì)，另一方面由于其蓄電池使用壽命短、工作適應(yīng)性差、對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重等因素飽受詬病。正是儲(chǔ)能電源，即傳統(tǒng)蓄電池真正制約太陽(yáng)能路燈的推廣和應(yīng)用。

而我司針對(duì)光伏路燈研發(fā)生產(chǎn)的超級(jí)電容器儲(chǔ)能電源從根本上解決了傳統(tǒng)蓄電池的上述短板，綜合性價(jià)比完全具備在太陽(yáng)能路燈上替代傳統(tǒng)蓄電池的優(yōu)勢(shì)，為所有項(xiàng)目和產(chǎn)品提供10年質(zhì)保，為太陽(yáng)能路燈的大規(guī)模推廣和應(yīng)用帶來(lái)了里程碑式突破。

主要技術(shù)參數(shù)：

與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品或同類技術(shù)的比較情況：

目前太陽(yáng)能路燈普遍使用鉛酸蓄電池、膠體電池和磷酸鐵鋰電池，與以上電池相比較，超級(jí)電容器儲(chǔ)能電源具有以下優(yōu)勢(shì)

：

1、超長(zhǎng)使用壽命，與太陽(yáng)能板壽命同步；

2、連續(xù)陰雨天正常充放電；

3、工作溫度范圍寬，可在極端天氣下正常使用；

4、綠色環(huán)保無(wú)污染；

5、安裝簡(jiǎn)便且防盜；

    6、維護(hù)成本低。

技術(shù)及工藝創(chuàng)新要點(diǎn)：

1.創(chuàng)新性

目前，在超級(jí)電容器相關(guān)領(lǐng)域，我公司已申請(qǐng)專利30余項(xiàng)，發(fā)明專利7項(xiàng)（實(shí)審）。該超級(jí)電容器儲(chǔ)能電源的主要核心部件是采用我公司自主研發(fā)的低內(nèi)阻、高容量超級(jí)電容器極片制備的，該極片制備技術(shù)經(jīng)湖南省科技廳成果鑒定，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，也是行業(yè)內(nèi)唯一獲得德國(guó)TUV認(rèn)證的產(chǎn)品，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。該超級(jí)電容器儲(chǔ)能電源具有以下創(chuàng)新點(diǎn)：

1) 壽命超長(zhǎng)免維護(hù)。

超級(jí)電容器儲(chǔ)能電源的儲(chǔ)能方式采用的是物理儲(chǔ)能，無(wú)衰減，從而延緩了儲(chǔ)能系統(tǒng)在使用過(guò)程中的性能衰降，常溫下循環(huán)壽命高達(dá)2~3萬(wàn)次，故又被稱為“免維護(hù)電源”。

2) 具有持續(xù)陰雨天正常充電，良好的深度充放電性能。

普通蓄電池內(nèi)阻是超級(jí)電容器的20倍至200倍，在陰雨天無(wú)法吸收太陽(yáng)能板產(chǎn)生的弱電流，導(dǎo)致持續(xù)陰雨天路燈無(wú)法正常照明。且不能頻繁深度充放電，否則其壽命和充放電性能大大降低。而超級(jí)電容器單體為物理儲(chǔ)能方式，可頻繁深度充放電且不會(huì)影響壽命。因其內(nèi)阻低（＜0.6mΩ），陰雨天時(shí)可吸收太陽(yáng)能板所產(chǎn)生的弱電流，從根本上解決了傳統(tǒng)蓄電池陰雨天無(wú)法充電的難題，使太陽(yáng)能路燈能夠適用于日照匱乏、長(zhǎng)時(shí)間頻繁陰雨天的南方地區(qū)。

3) 超寬工作溫度。

普通蓄電池工作范圍窄，且在0℃左右使用效率只有平時(shí)的20%，低于0°則基本無(wú)法工作。超級(jí)電容器的工作溫度范圍達(dá)到-40℃~65℃，在寒冷和高溫等極端氣候條件下仍可照常工作。

4) 綠色環(huán)保，無(wú)污染。

目前太陽(yáng)能路燈所采用的蓄電池主要有鉛、硫酸、鈷、錳等組成，由于保溫、防盜等因素考慮，一般將傳統(tǒng)蓄電池埋于地下，大量重金屬的隨意排放不僅對(duì)土壤、水源造成不可逆的嚴(yán)重污染。而超級(jí)電容器由于其產(chǎn)品特性，基本安裝于太陽(yáng)能板背面，美觀、更換便捷且又徹底根治了污染問(wèn)題，是真正的“綠色電源”。

2.實(shí)用性方面

安裝便捷更防盜。為了保證最佳工作溫度范圍，普通蓄電池通常埋在燈桿底座下，安裝成本較高難以維護(hù)且易被盜。由于超級(jí)電容器具有超高溫度范圍的特性，可將其與控制器一起平行貼在太陽(yáng)能板背面安裝，簡(jiǎn)化了走線方式，結(jié)構(gòu)更加整體化，非常便于安裝。在道路更改或擴(kuò)建時(shí)可以整體搬遷，無(wú)需再挖坑埋電源重新布線。美觀且有效解決了控制器和電源被盜的問(wèn)題。
3.經(jīng)濟(jì)性方面

1）與傳統(tǒng)市電路燈相比，采用超級(jí)電容器作為儲(chǔ)能電源的用超級(jí)電容器光伏路燈在經(jīng)濟(jì)上具有顯著的優(yōu)勢(shì)。

l 減少施工建設(shè)和維護(hù)成本，無(wú)需挖溝埋線和建設(shè)箱式變電站，特別對(duì)無(wú)電源和難于鋪設(shè)電纜的農(nóng)村地區(qū)更加實(shí)際。

l 可節(jié)省高額的電費(fèi)，現(xiàn)每盞市政路燈電費(fèi)和維護(hù)費(fèi)每年需1250元左右，我司產(chǎn)品質(zhì)保十年，即可節(jié)約上萬(wàn)元的費(fèi)用。

l 超級(jí)電容器光伏路燈是環(huán)保產(chǎn)品，無(wú)排放，是未來(lái)綠色照明行業(yè)的發(fā)展方向，所折算的CO2排放還可進(jìn)行交易。

2）與傳統(tǒng)蓄電池太陽(yáng)能路燈相比，采用超級(jí)電容器作為儲(chǔ)能電源的超級(jí)電容器光伏路燈在經(jīng)濟(jì)上具有以下的優(yōu)勢(shì)。

l 相比較短壽（平均2.5年壽命）的傳統(tǒng)蓄電池太陽(yáng)能路燈，我司超級(jí)電容器光伏路燈質(zhì)保十年，十多年無(wú)需更換儲(chǔ)能電源，且其置頂安裝的結(jié)構(gòu)，可以防止被盜，這些都減少電源的維護(hù)和更換成本。

l 超級(jí)電容器的超長(zhǎng)壽命，可減少?gòu)U舊電池回收頻率和處理成本。

l 傳統(tǒng)太陽(yáng)能路燈的蓄電池大多采取地埋式，容易造成環(huán)境污染，采用超級(jí)電容器光伏路燈，環(huán)保安全，可減少環(huán)境治理成本。

l 相比較3~4陰雨天即無(wú)法照明的傳統(tǒng)蓄電池太陽(yáng)能路燈，使用365天全天候照明的超級(jí)電容器光伏路燈，可減少了使用路段用戶的安全事故，增加使用路燈區(qū)域的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)頻率，間接增加了經(jīng)濟(jì)效益。

    綜合比較，與其他種類路燈相比較，超級(jí)電容器光伏路燈更為節(jié)能、綠色、環(huán)保。在經(jīng)濟(jì)性上也有優(yōu)于傳統(tǒng)型市電路燈和蓄電池太陽(yáng)能路燈的特性，特別適用于偏遠(yuǎn)農(nóng)村和南方陰雨天較多的地區(qū)。

實(shí)際運(yùn)用案例和用戶評(píng)價(jià)意見(jiàn)：

1、長(zhǎng)沙經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)東十二路。

2、長(zhǎng)沙經(jīng)開(kāi)區(qū)大眾汽車城。

3、長(zhǎng)沙縣跳馬鄉(xiāng)（長(zhǎng)株潭“兩型社會(huì)”綜合配套改革試驗(yàn)區(qū)核心區(qū)域）。

4、長(zhǎng)韶婁高速公路市政輔道工程。

獲獎(jiǎng)、專利情況：

技術(shù)評(píng)價(jià)（鑒定文件）、知識(shí)產(chǎn)權(quán)證明（專利證書(shū)）、項(xiàng)目獲獎(jiǎng)證書(shū)

在超級(jí)電容器相關(guān)領(lǐng)域，我公司已申請(qǐng)專利30余項(xiàng)，發(fā)明專利7項(xiàng)（實(shí)審）。其中獲授權(quán)專利21項(xiàng)。該超級(jí)電容器儲(chǔ)能電源的主要核心部件是采用我公司自主研發(fā)的低內(nèi)阻、高容量超級(jí)電容器極片制備的，該極片2013年獲得創(chuàng)新基金立項(xiàng)支持，并已通過(guò)創(chuàng)新基金的驗(yàn)收。超級(jí)電容器極片、單體、模組都進(jìn)行了試驗(yàn)，并出具有試驗(yàn)報(bào)告；單體通過(guò)了TUV認(rèn)證（IEC62391標(biāo)準(zhǔn)）、ROSH檢測(cè)、CE強(qiáng)制認(rèn)證。

申報(bào)單位介紹：

    湖南耐普恩科技有限公司（簡(jiǎn)稱“耐普恩”）成立于2010年5月，注冊(cè)資金3700萬(wàn)元，位于湖南省國(guó)家級(jí)長(zhǎng)沙經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，是專業(yè)從事超級(jí)電容器極片、單體及模組的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，掌握了超級(jí)電容器極片的核心制造技術(shù)，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已申請(qǐng)國(guó)家專利30余項(xiàng)，承擔(dān)科技部及省市級(jí)科技項(xiàng)目10余項(xiàng)，參與制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)。公司已通過(guò)ISO9001、ISO14001、ISO/TS16949、OHSAS18001、CE、TUV等認(rèn)證，是國(guó)家工信部超級(jí)電容器標(biāo)準(zhǔn)工作組副組長(zhǎng)單位。

    耐普恩是國(guó)內(nèi)首家生產(chǎn)和銷售超級(jí)電容器極片的企業(yè)。2011 年“低內(nèi)阻超級(jí)電容器極片制備新技術(shù)”通過(guò)湖南省科技廳科技成果鑒定，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，打破了歐美日韓在此領(lǐng)域的壟斷，實(shí)現(xiàn)了超級(jí)電容器核心技術(shù)的“進(jìn)口替代”。公司獨(dú)立研發(fā)的超級(jí)電容器工藝生產(chǎn)線非常精煉成熟，在行業(yè)內(nèi)率先運(yùn)用雙面涂層、大功率焊接等國(guó)際先進(jìn)工藝進(jìn)行生產(chǎn)，已向市場(chǎng)推出功率型和能量型兩種超級(jí)電容器系列產(chǎn)品，具有低內(nèi)阻、高容量、穩(wěn)定性好、一致性高、抗振動(dòng)、耐撞擊等優(yōu)異性能，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。  

    2014年建成年產(chǎn)100萬(wàn)只國(guó)際先進(jìn)的超級(jí)電容器生產(chǎn)線一期工程，成為國(guó)內(nèi)最大產(chǎn)能規(guī)模的企業(yè)之一。二期工程已于 2015 年投入建設(shè)，完成后產(chǎn)能將達(dá)到一期工程近 10 倍的規(guī)模。

    耐普恩是全球探索超級(jí)電容器在儲(chǔ)能、節(jié)能領(lǐng)域開(kāi)發(fā)應(yīng)用的先鋒力量。目前，我司超級(jí)電容器在光伏路燈、電梯節(jié)能與應(yīng)急平層、汽車啟停、AGV牽引機(jī)器人電源等應(yīng)用領(lǐng)域取得了顯著成果，已成為超級(jí)電容器應(yīng)用于光伏儲(chǔ)能領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。

產(chǎn)品圖片：