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山东腾飞电源
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2025年储能行业最热门的关键词不再是“锂电”,而是“混合储能”。宁德时代、比亚迪、中创新航相继推出“锂电+超级电容”一体化产品。为什么?因为电网调频这个细分市场,锂电池拼不过超级电容——后者天生就是为毫秒级响应、数十万次循环、不惧过载而生的。一、超级电容DCDC到底是个啥?
在混合储能系统里,双向DC-DC变换器是连接直流母线(通常为600V~1500V)和超级电容模组(通常为200V~800V)的桥梁。它的任务是:
升压模式:超级电容放电时,将端电压升到母线电压,向电网输送能量;降压模式:母线有多余能量时,降压给超级电容充电,恒流限压。
因为超级电容的端电压会随着荷电状态剧烈变化(从额定电压降到半压),所以DC-DC必须能在宽范围(比如2:1)内高效变换,效率普遍要求在97%以上。同时,响应速度要达到1ms以内,比常规储能PCS(约20ms)快一个数量级。
2025年国内能批量供应超级电容DCDC的厂家不超过8家,代表企业包括清研储能、汇川技术、许继电气、科华数能,核心IGBT仍多采用英飞凌EDT2系列,国产替代正在测试中。
二、2025年三个标杆项目拆解
项目一:广东顺德——200MW/305MWh混合储能实证基地
2025年12月并网,位于国家新型储能创新中心内,是国内首个百兆瓦级“超级电容+锂电”商业化实证项目。配置为:50MW/5MWh超级电容(功率型)+ 150MW/300MWh磷酸铁锂(能量型)。超级电容模组采用宁波中车研发的干法电极产品,单体容量3000F,额定电压3.0V,模组标称电压750V。DCDC变换器由汇川技术提供,额定功率5MW,效率98.2%,响应时间0.8ms。
实证目的不是取代锂电,而是用超级电容去响应秒级以内的尖峰波动(如风机功率陡增、光伏云遮),锂电则负责分钟级以上的二次调频。实测联合响应时间<2s(国标要求≤5s),调节精度达99.3%。
项目二:山东招远——320MW/640MWh混合储能电站
这是目前全球最大单体混合储能项目,包含96套3.35MW/6.7MWh电池舱,外加1套2MW/6分钟超级电容系统。超级电容只用于一次调频(频率偏差死区±0.05Hz),在电网频率跌落瞬间,DC-DC在1.2ms内全功率输出,支撑频率恢复到49.95Hz以上。山东电网2025年调用储能参与调频累计达1276次,其中超级电容贡献了前30秒内的96%的响应能量。
项目三:山西偏关——百兆瓦级独立混合储能调频电站
2025年8月并网,由中电金谷投资建设,总容量100MW/100MWh(锂电)+ 10MW/1MWh(超级电容)。这是全国第一个专门为电网调频服务、不参与峰谷套利的独立储能电站。其超级电容DCDC采用三电平拓扑,开关频率10kHz,最高效率98.8%,且具备黑启动能力——在电网全黑时,能利用超级电容残余电量自启动,为厂用辅机供电,逐步恢复电网。

三、为什么偏偏是2025年爆发?三个推力叠加:
电网考核变严。新版《电力系统安全稳定导则》要求新能源场站必须具备一次调频能力,且响应时间≤5秒。传统逆变器难以达标,必须加装储能,而超级电容是性价比最高的“提速器”;超级电容成本骤降。国产干法电极技术成熟,2025年超级电容单价降至2000~2500元/kWh(模组级),较2020年下降62%。虽然仍高于锂电(约600~800元/kWh),但在调频场景下,按全生命周期(15年×10万次循环)折算,每次充放电成本仅为锂电的1/3;DC-DC效率突破。国产三电平技术将DCDC效率从96%提升到98%以上,自身损耗降低,散热要求下降,整机体积缩小。
四、市场空间与竞争格局
据中国化学与物理电源行业协会预测,2026年国内超级电容混合储能新增装机将达到2.5GW/7.5GWh(功率/能量),对应DCDC变换器市场规模约18亿元。清研储能2025年10月已交付5MW超级电容调频预制仓,并中标华能山东三个项目;许继电气则与宁德时代达成战略合作,推出“锂电+超容”一体柜。
当然,超级电容不是万能的。它的能量密度低(只有锂电的1/5~1/10),持续放电时间以秒至分钟计,无法替代长时间储能。但正如一位电网调度员所说:“频率偏差的那几秒钟,以前只能眼睁睁看着,现在有了超级电容DCDC,我们能‘抢’回来。” 这,就是它不可替代的价值。