2007年，美國《探索》雜志曾報道，在過去的2006年里，科學(xué)家們在技術(shù)領(lǐng)域取得了許多新突破、新進展和新發(fā)明，有7項技術(shù)因其獨到的創(chuàng)意和潛力巨大的使用價值，將載入科學(xué)史冊，超級電容器便是其中之一。當(dāng)時，美國麻省理工大學(xué)研究人員表示，超級電容器將會是能量存儲領(lǐng)域的一項革命性進展，甚至在某些領(lǐng)域可能取代傳統(tǒng)蓄電池，預(yù)計未來幾年將會迎來發(fā)展高峰。
　　正如該人士所言，隨后幾年，超級電容器在世界范圍內(nèi)得到了廣泛關(guān)注，在新能源領(lǐng)域掀起了研究熱潮。在美國、俄羅斯、法國和日本等國家，超級電容器更是被作為國家重點扶持的戰(zhàn)略性技術(shù)，廣泛應(yīng)用于軍工與航空航天等高端領(lǐng)域。
　　在我國，超級電容器的研究同樣受到了各方的關(guān)注和重視，我國科研人員在該領(lǐng)域也取得了非常突出的成就。前不久，寧波南車新能源科技有限公司（下稱寧波南車）自主研制的世界最大容量超級電容器單體成功實現(xiàn)批量生產(chǎn)，首批9500F超級電容器產(chǎn)品順利交付用戶。這也意味著，目前為止我國已經(jīng)牢牢占據(jù)了這一世界前沿技術(shù)的高地。

　　強大優(yōu)勢令其成為研究熱點

　　什么是超級電容器？通俗地講就是第三代物理式儲能裝置，也可稱為電化學(xué)電容器，是近幾年較為熱門的一種能夠大量存儲電能，介于傳統(tǒng)電容器與鋰離子電池之間的新型儲能器件，也是當(dāng)今世界最值得研究的課題之一。
　　寧波南車總工程師阮殿波研究超級電容器已有14年，他介紹說，這種電容器構(gòu)造與電池類似，主要由正負(fù)電極、電解液、隔膜和集流體組成，具有使用壽命長、環(huán)境適應(yīng)力強、高充放電率、高能量密度四大特點，以及綠色、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢。
　　超級電容器的電極主要由高孔隙率的高性能活性炭構(gòu)成，這種材料的使用能夠有力地增加超級電容器電極比表面積，使其擁有10～100倍于電解電容器的電量。如果將它用作手機的儲能裝置，那么僅需2秒就能為手機充滿電。使用了超級電容器的儲能式輕軌列車，最長僅需充電30余秒就能滿足正常使用。
　　事實上，超級電容器在新能源領(lǐng)域并不是一個陌生的名詞，它已經(jīng)經(jīng)歷了30多年的發(fā)展歷程。微型的超級電容器在許多小型機械設(shè)備上已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，例如電腦內(nèi)存系統(tǒng)、照相機、音頻設(shè)備和間歇性用電的輔助設(shè)施等。而一些大尺寸的柱狀超級電容器則多被用在汽車領(lǐng)域和自然能源的采集上，并且不少專業(yè)人士認(rèn)為，在這兩個領(lǐng)域未來的市場上，超級電容器將會有著無限的發(fā)展?jié)摿Α?BR>　　超級電容器備受青睞的另一個重要原因在于其較高的安全性，這是因為它采用無任何化學(xué)反應(yīng)的純物理吸脫附“雙電層儲能機理”進行電荷存儲。相關(guān)機構(gòu)曾做過測試，在正常應(yīng)用范圍內(nèi)，電容器使用的電解液本身發(fā)生爆炸、起火等安全性問題的幾率微乎其微。世界知名超級電容器廠商Maxwell的產(chǎn)品就是最好的例子，該公司生產(chǎn)的超級電容器其電解液大部分都滲透進了碳電極中，可流動的部分非常少，且還有著較高的密封性，電解液一般不會輕易滲漏。同時，超級電容系統(tǒng)在設(shè)計時也會有相應(yīng)的電器方面的保護，萬一真的出現(xiàn)故障，保護系統(tǒng)則會隔離故障元件以保證系統(tǒng)的安全。
　　所以，盡管目前生產(chǎn)成本并不算便宜，但集眾多優(yōu)勢于一身的超級電容器還是吸引了不少目光，面對這一塊新鮮出爐的蛋糕，誰都想在第一時間品嘗它的美味?？梢灶A(yù)見的是，一旦超級電容器相關(guān)技術(shù)成熟，生產(chǎn)成本大幅降低，僅以可以快速充放電這一特性，就能讓超級電容器實現(xiàn)快速普及，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟和環(huán)保價值。

　　爭做世界第一為圓綠色能源夢

　　阮殿波初次接觸超級電容器是在2000年左右，當(dāng)時市場上常見的儲能裝置多為鉛酸電池、鋰電池和氫燃料電池，但這類電池成本高、壽命短、安全隱患大、報廢后易產(chǎn)生二次污染等弱點，與逐漸盛行的節(jié)能環(huán)保觀念顯得格格不入。與此同時，超級電容器這種可回收、無污染，既有較高能量密度，又有較廣工作溫度區(qū)間的新型儲能裝置的出現(xiàn)，猶如夏日里的一道清風(fēng)，令人神清氣爽。
　　阮殿波敏銳地意識到，這或許會是儲能領(lǐng)域的一次變革，自己決不能錯過。于是，他開始關(guān)注并研究超級電容器，沉醉其中不能自拔。2003年，阮殿波開始自己的創(chuàng)業(yè)之路，全身心投入到用純物理性材料制作超級電容的研發(fā)當(dāng)中。2007年，他和團隊負(fù)責(zé)的“新型超級電容品及其應(yīng)用”獲得國家級科技成果獎。
　　但這些并不能讓阮殿波感到滿足，說起目標(biāo)和理想，他一點兒也不掩飾自己的“野心”：“追趕甚至超越美國，讓中國的超級電容器成為世界第一。”這個理想看起來雖然霸氣，不過擺在阮殿波面前的難題是—如果沒有雄厚力量的支持，僅憑他和幾個伙伴，要實現(xiàn)這個目標(biāo)異常艱難。
　　當(dāng)阮殿波和團隊在中關(guān)村奮力堅持的時候，遠(yuǎn)在千里之外的寧波，中國南車計劃投資18億元，興建全球最先進的超級電容研發(fā)、生產(chǎn)基地，他們決定邀請阮殿波團隊加入。對于阮殿波而言，這仿佛就是久旱之后終于迎來了一場甘露，他第一時間奔赴寧波，赴這場圓夢之約。
　　回想當(dāng)時的情景，阮殿波坦言，自己并沒有想很多。隨著對超級電容器了解的進一步加深，他更加理解為何發(fā)達國家如此重視超級電容器的發(fā)展，也更加篤定要在這條路上探索下去。他說：“要努力實現(xiàn)綠色能源的中國夢，在超級電容器的研究上就決不能落后于其他國家。”
　　到達寧波南車后，阮殿波肩負(fù)起了籌建實驗室的重任，為了盡快拿出研究成果，他們摒棄新建廠房的念頭，直接利用舊廠房改建實驗室。隨后，在這個條件簡陋的實驗室里，阮殿波團隊開啟了廢寢忘食、晝夜顛倒的攻關(guān)模式。一年之后，他們率先成功研發(fā)7500F超級電容器，遠(yuǎn)超美國Maxwell的3000F和韓國的6200F，震驚業(yè)界。未等大家的心情平復(fù)，2013年8月，阮殿波團隊又以9500F超級電容器單體的成績刷新紀(jì)錄，使世界超級電容器單體最高容量又提升了一個新高度，再次轟動業(yè)界。
　　許多專家對阮殿波團隊的一系列產(chǎn)品進行了嚴(yán)格的電化學(xué)測試，并給出“各個性能指標(biāo)均達到世界領(lǐng)先技術(shù)水平”的評價。至此，中國超級電容器一躍站上世界領(lǐng)先地位，阮殿波的“世界第一”夢想得以實現(xiàn)，而他也因在超級電容器領(lǐng)域的突出貢獻，被人們冠以“中國超級電容器研究牛人”的稱號。

　　瞄準(zhǔn)最好“芯”動力蓄勢待發(fā)

　　有了人才、資金的保障，寧波南車的超級電容器產(chǎn)業(yè)發(fā)展猶如駛上了快車道，不僅順利建成兩條國際一流的超級電容器全自動化生產(chǎn)線，而且為了保證科研產(chǎn)品的快速產(chǎn)業(yè)化，又率先成立了中國首個超級電容器研究所和專家委員會，人才隊伍也從最初的幾人發(fā)展成擁有10多名國內(nèi)外頂級專家、學(xué)者的專業(yè)化團隊。
　　除了內(nèi)部的研究項目，公司目前還承擔(dān)多項國家級、省級、市級科研項目的研究工作，包括寧波市重大科技專項“基于石墨烯電極的超級電容器研制”、“8000F高比能石墨烯超級電容器研制”，廣東省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)攻關(guān)項目“儲能式現(xiàn)代有軌電車關(guān)鍵技術(shù)與成果示范”，以及國家863項目“高比能、低成本的新型超級電容器關(guān)鍵技術(shù)研究”等。
　　據(jù)了解，目前超級電容器的應(yīng)用主要集中在電子設(shè)備的備用電源、混合動力汽車或機車的輔助啟動電源和軍用航空領(lǐng)域的低溫啟動與導(dǎo)彈反射等領(lǐng)域，阮殿波所看好的城市公共交通領(lǐng)域，超級電容器的應(yīng)用則相對較少。這無疑是一個非常好的市場缺口。
　　于是，基于高容量型超級電容器在產(chǎn)品性能上的優(yōu)異表現(xiàn)，中國南車獨辟蹊徑創(chuàng)造性地將其應(yīng)用到公共交通領(lǐng)域，成功開發(fā)出以超級電容器為主動力源的100%低地板有軌電車。阮殿波透露，該車不僅能降低城市建設(shè)成本，還能實現(xiàn)機車的全程無網(wǎng)運行，目前已在廣州海珠線進行調(diào)試，預(yù)計年底即可投入商業(yè)使用。此外，同樣以超級電容器作為能源動力的無軌電車（即公交車）也已順利下線，公司正在與廣州、寧波、淮安、深圳等多個城市進行洽談，不久人們就能乘坐這種新型公交車實現(xiàn)綠色、智能出行。
　　除了公共交通，阮殿波也很看好超級電容器在分布式充電站、風(fēng)力發(fā)電以及地鐵能量回收裝置等領(lǐng)域的潛力，他認(rèn)為，在不久的將來超級電容器在這些市場將會呈現(xiàn)出指數(shù)型的發(fā)展態(tài)勢，一個依托超級電容器的巨大產(chǎn)業(yè)市場正在逐步孕育。
　　近些年，寧波南車在超級電容的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料制備、器件加工、系統(tǒng)集成等領(lǐng)域取得了諸多擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的發(fā)明和創(chuàng)新，突破了若干制約超級電容器技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸，打破了國外技術(shù)的封鎖，使中國成為世界上少數(shù)具有大功率超級電容器研發(fā)能力的國家。
　　但是，阮殿波表示，這不是終點，他們的目標(biāo)是做中國新能源汽車最好的核“芯”動力，成為世界最大、實力最強的超級電容研發(fā)機構(gòu)。阮殿波堅信，在寧波這個夢想之城，有南車這個舞臺，他的綠色能源夢將不再是空中樓閣。