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超级电容炭大火!5大技术路线各显神通(附代表企业和最新进展)

【Carbontech】超级电容炭的国产化突围,已迎来关键转折。

据市场监管总局2026年披露,我国电容炭国产化率已提升至约60%,实现了从进口依赖向技术输出的历史性跨越。更值得关注的是,国产替代并非单点突破,而是呈现出多条技术路线并进、百花齐放的局面。

今天,我们就来盘点当前超级电容炭国产替代的五大技术路线,以及背后的代表企业与最新产业化进展。

技术路线
核心工艺
代表企业/院所
核心原料
产业化阶段
椰壳基
KOH化学活化法
元力股份(300174)
椰壳炭化料/焦炭
已量产(千吨级)
淀粉基
交联-炭化-催化活化法(9大工艺段)
美锦能源/中科美锦
玉米淀粉
已投产(一期500吨,国内首台套)
竹基/其他生物质
物理活化/化学活化/自催化活化
碳博士控股等
竹材、木屑、秸秆、棉籽壳
推进中/技术储备
煤基/石油焦基
KOH/NaOH化学活化、水蒸气/CO₂物理活化
中科院山西煤化所、太原理工大学、中国石油大学(华东)、中国矿业大学、国能基石化工、顺鑫煤化工
无烟煤、石油焦
/小批量/布局阶段
介孔碳/多孔碳
模板法/协同活化法
大潮炭能、金时科技、黑猫股份
多种前驱体


一、椰壳基路线

核心工艺:KOH化学活化法

代表企业:元力股份(300174)

椰壳基电容炭是目前全球应用最广泛、工艺最成熟的路线,日本可乐丽的拳头产品正是椰壳基。元力股份以精选椰壳炭化料或焦炭为原料,采用氢氧化钾高温活化工艺,率先建成千吨级产能,打破了海外企业的长期垄断。

这条路线的核心优势在于原料灰分低、结构稳定,经过KOH活化后比表面积高、孔径分布合理,电化学性能优异。元力股份的椰壳基产品性能已经能够对标日系主流产品。

二、淀粉基路线

核心工艺:交联-炭化-催化活化法

代表企业:美锦能源、中科美锦

如果要评选近两年超级电容炭领域最惊艳的技术突破,淀粉基路线当之无愧。

这项技术源自中科院山西煤炭化学研究所709课题组,以普通玉米淀粉为前驱体,通过低温交联、中温炭化、高温催化活化、深度纯化、表面钝化等九大工艺段,制备出高性能超级电容炭。

2025年6月,美锦能源宣布其1000吨/年淀粉基电容炭产业化项目(一期500吨)已建成并投入连续生产,这属于国内首台套产线。产品经宁波中车新能源、锦州凯美等下游主流客户检测,大部分指标与日本主流产品持平,个别指标甚至实现超越。

更吸引人的是经济性:1吨电容炭仅需约4吨玉米淀粉,生产成本约10万元/吨,而市场售价在20-30万元/吨。原料来源充足、价格低廉,且产品寿命极长(充放电60-100万次),耐温范围宽(-40℃至60℃)。

三、竹基/其他生物质路线

核心工艺:物理活化/化学活化/自催化活化

代表企业:碳博士控股

碳博士控股押注竹基超级电容电极炭,依托浙江丽水当地充足的竹材农林废料资源,其竹基多孔炭拥有分级互通的孔道结构,比表面积可达2700㎡/g以上,倍率性能和循环寿命直接对标海外日系高端产品。相比椰壳基,竹基原料成本显著更低,且实现了农林废料的高值化利用,碳足迹优势明显。

此外,国内还有研究团队开发了以木屑、秸秆、棉籽壳为原料的自催化活化一步法,不添加传统酸碱活化剂,将碳化与活化合并,大幅减少了废液排放,环保优势突出。

这条路线的战略意义在于:中国并不盛产椰壳(主要依赖东南亚进口),但竹材和农林废弃物资源极其丰富。发展竹基等本土生物质路线,是从源头上解决原料卡脖子。

四、煤基/石油焦基路线

核心工艺:KOH/NaOH化学活化、水蒸气/CO₂物理活化

代表院所/企业:中科院山西煤炭化学研究所、太原理工大学、中国石油大学(华东)、中国矿业大学、国能基石化工、顺鑫煤化工

中科院山西煤炭化学研究所是国内电容炭研究的国家队。依托山西丰富的煤炭资源禀赋,煤化所长期致力于煤基高端炭材料研发,在电容炭领域先后建成吨级石墨烯和十吨级电容炭中试示范线,正与相关企业深度合作推进千吨级生产线建设。

太原理工大学是山西本土炭材料研究的重镇。在山西省"十四五"新材料规划中,太原理工大学与中科院山西煤化所等并列为煤基合成新材料的核心科研合作单位,长期参与超级电容炭等高端炭材料的技术攻关。

中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室的郑经堂、吴明铂团队,是国内石油焦基多孔炭研究的先行者。他们系统研究了KOH活化石油焦制备超级电容器用多孔炭的工艺,通过调控碱/焦比例,可将比表面积提升至2964 m²/g,比电容达到350 F/g,为石油焦基电容炭的工业化提供了扎实的理论基础。

中国矿业大学则在煤基活性炭定向制备领域深耕多年,承担了教育部、国家自然科学基金委及863计划等多项煤基多孔炭材料课题。

从产业化角度看,国家能源集团旗下的国能基石化工科技(上海)有限公司依托煤直接液化国家工程实验室,已完成煤液化沥青萃取精制技术的商业化生产,并在高模量碳纤维、特种石墨、电容炭等方向积极布局。

此外,广东肇庆的顺鑫煤化工科技有限公司历经26年研发的"煤炭温和液化制高端炭材料技术",已申请17件国家发明专利(16件获授权),技术路线覆盖超级电容炭、3D石墨烯等高端碳材料,被鉴定为国际领先水平。

这条路线的核心挑战在于原料批次一致性。煤和石油焦的成分波动较大,需要通过更精细的工艺控制来保证产品稳定性。但凭借原料廉价、供应充足的优势,煤基/石油焦基法有望在未来成为超级电容炭的重要补充。

五、介孔碳/多孔碳路线

核心工艺:模板法/协同活化法

代表企业:大潮炭能、金时科技、黑猫股份

大潮炭能是这一技术路线的典型代表,专注超级电容炭、硬碳与硅碳负极用多孔炭。2025年前10个月营收约5000万元(同比增长68%),预计全年超9000万元。2024年以来,公司先后获得国投创业、维科集团、无锡海创等超亿元投资,2026年完成B+轮融资,发展势头迅猛。

金时科技旗下金时新能则计划投资2.3亿元建设千吨级多孔炭产线,切入电容炭与新能源负极材料双重赛道。

黑猫股份作为老牌炭黑龙头,已构建起电容炭、介孔碳、导电剂的完整产能储备,依托其成熟的炭材料生产经验和渠道优势,正在快速卡位。

这条路线的独特之处在于:企业并非只做电容炭,而是通过多孔碳技术平台,同时服务超级电容、钠离子电池和锂电池三大市场,抗风险能力和成长空间更大。