GS Electric Суперконденсаторы

Продукт
Разработчики: GS Group, Наноуглеродные материалы (НУМ)
Дата премьеры системы: 2018/05/25
Отрасли: Электротехника и микроэлектроника
Технологии: ИБП - Источники бесперебойного питания

GS Electric - линейка суперконденсаторов GS Group. Все их компоненты, а также накопителей компании разрабатываются и производятся из отечественного сырья в России в городе Гусев Калининградской области.

Суперконденсаторы - элементы накопления электроэнергии, которые, в отличие от электрохимических аккумуляторов, практически мгновенно заряжаются и отдают электроэнергию, кратковременно компенсируя мощности в десятки мегаватт. Они работают в более широком диапазоне температур (-60- +125 °С и выше) без обслуживания в течение всего срока службы - не менее 15 лет. Циклы заряда и разряда устройств - не менее 100 тыс. раз без значительного ухудшения характеристик, в отличие от 7,5 тыс. циклов для Li-Ion-аккумуляторов.

2020: Создано уникальное полностью российское устройство для бесперебойного питания

Водно-щелочный суперконденсатор на основе наноуглеродной ткани производства GS Group успешно прошел тестирование в лаборатории "Тестприбор". Продукт холдинга проходил в течение 2,5 месяцев испытания, которые подтвердили его соответствие техническим характеристикам, заявленным производителем. Об этом сообщили в GS Group 27 июля 2020 года.

Суперконденсатор GS Group обладает возможностью аккумулировать большой заряд и обеспечивать высокую скорость отдачи электроэнергии - от 0,3 секунды. Продукт, так же, как и накопители GS Group, имеет два типа электролитов: водно-щелочной и водно-солевой. В отличие от органических электролитов, которые используются в большинстве представленных на мировом рынке устройств, водные - экологичные, пожаро- и взрывобезопасные, заявляют разработчики. Благодаря этому суперконденсаторы и накопители GS Group безопасны для здоровья людей и окружающей среды и не требуют специальных условий для утилизации. Водный электролит превосходит органические по проводимости и в сочетании с углеродным наноматериалом обеспечивает высокую скорость работы устройства. Отличительной особенностью суперконденсатора является наличие наноуглеродной ткани - уникальной разработки GS Group.

Особая конструкция ячеек суперконденсаторов и накопителей вместе с модулем силовой электроники разработки GS Group позволяют выравнивать электрическое напряжение на элементах батареи и стабилизировать выходные характеристики тока и напряжения. Использование неметаллических электродов собственной разработки решает проблему коррозии и значительно снижает стоимость устройства.

Использоваться суперконденсаторы и накопители энергии GS Group могут на транспорте, в энергетике, силовом оборудовании и системах бесперебойного электропитания. (фото - telesputnik.ru)

Использоваться суперконденсаторы и накопители энергии GS Group могут на транспорте, в энергетике, силовом оборудовании и системах бесперебойного электропитания. Они могут применяться в устройствах запуска двигателя бензинового и дизельного транспорта (пассажирский, грузовой, специализированный), гибридных электрических транспортных средствах, элементах питания электротранспорта, локомотивах поездов и т.д., а также при строительстве зарядных станций для электротранспорта.

Генерирующие компании могут использовать суперконденсаторы для создания систем компенсации пикового потребления мощности, а на основе накопителей формировать системы накопления электроэнергии.

«
Наши разработки могут применяться как автономные устройства питания дорожных объектов, источник кратковременного электропитания в электронных устройствах, бытовые источники бесперебойного питания и т.п., - отмечают в GS Group.
»

Объем инвестиций компании в разработку технологий, лежащих в основе суперконденсатора, составил более 200 млн рублей. Инвестиции осуществлялись из собственных средств холдинга.

«
Большая часть инвестиций в разработку уже сделана. На текущий момент производство располагается на имеющихся мощностях, но вполне возможно, что в перспективе мы инвестируем в строительство отдельного производства. Кроме этого, мы открыты к партнёрству и готовы инвестировать в совместные проекты с компаниями, производящими продукцию на основе суперконденсаторов и накопителей энергии или развивающими технологии в этой и смежных областях, - рассказали TAdviser в GS Group.
»

Первый прототип устройства был представлен еще в 2018 году на ПМЭФ. До этого с 2016 года осуществлялась разработка водно-щелочного суперконденсатора, после презентации еще 2 года проходили НИОКР, было налажено опытное мелкосерийное производство.

«
Линейка включает устройства с номинальным напряжением 12, 24, 36, 48 и 72 В. При этом возможно производство кастомизированных решений с шагом в 1В. Параллельно GS Group разрабатывал накопительные модули на базе нанопористого углеродного материала на водно-солевом электролите. Эти устройства по сравнению с суперконденсаторами характеризуются более высокой удельной энергоемкостью, но меньшим ресурсным потенциалом и большими показателями саморазряда, что ограничивает их область применения временем хранения. Модели накопителей энергии сейчас проходят стадию тестирования результатов НИОКР, - проинформировали TAdviser в GS Group.
»

Тестирование суперконденсатор проходил по ряду параметров, в частности таким, как:

  • Номинальная емкость 25.72 Ф
  • Внутреннее сопротивление 0,0259 Ом
  • Удельная емкость 2,27 Ф/см2
  • Удельное сопротивление 0,293 Ом*см2
  • Максимальный пиковый ток 530 А
  • Накопленная энергия 18,52 Вт*ч
  • Накопленная энергия 66 кДж
  • Максимальная мощность 50 кВт
  • Последовательная индуктивность 40 мкГн.

«
Официальное подтверждение соответствия заявленным характеристикам позволяет нам перейти на новый этап внедрения технологии, а именно к реализации конкретных продуктовых решений. Уже есть наработки и интерес к проекту со стороны сетевых и генерирующих компаний, производителей лифтового оборудования и электрической спецтехники, систем генерации электроэнергии на базе возобновляемых источников. Устройства также эффективно интегрируются в разнообразные централизованные источники аварийного и бесперебойного питания, например, в медицинских учреждениях, производственных предприятиях, узловых телекоммуникационных объектах, - рассказал директор по развитию производства холдинга GS Group Федор Боярков.
»

Как пояснили TAdviser в компании, у нее уже есть несколько контрактов на поставку суперконденсаторов. Однако с кем они заключены в GS Group TAdviser не сказали, объяснив , что не могут это сделать по условиям договоров. Стоимость решения в компании также не раскрывают, замечая только, что при выходе на крупносерийное производство его стоимость будет в разы ниже литий-ионных, но выше массового сегмента (свинцовых аккумуляторов), что компенсируется увеличенным сроком эксплуатации, более эффективными эксплуатационными характеристиками, пожарной и экологической безопасностью.

До конца 2020 года GS Group планирует заключить еще несколько контрактов. При этом организация подала в 2020 году заявку с проекто накопительных зарядных станции для электротранспорта c накопителями и суперконденсаторами из наноуглеродного материала на конкурс "Энергопрорыв". В проекте системы с высокоемкими и износостойкими элементами накопления энергии и мощности предлагается применять как в конструкции, так и в виде дополнительного решения для зарядных станций. Их использование позволяет равномерно распределить потребление электрической энергии из сетей переменного или постоянного тока, обеспечив необходимый уровень напряжения и тока для заряда электромобиля.

Отметим, что в России, помимо GS Group, есть и другие производители суперконденсаторов. При этом компания "Энергия" также осуществляет серийное производство водно-щелочных конденсаторов. Их разработчиком является компания "Элтон". Помимо того, конденсатры на водных электролитах производят компании "Технокор", "Элеконд" и "ТЭЭМП". Еще суперконденсаторы в России производят такие компании, "Ультраконденсаторы Феникс", "Новосибирский завод радиодеталей «Оксид», "Плескава", НПО "Эконд" и "Эсма".

2018: Выход на рынок

Холдинг GS Group 25 мая 2018 года объявила о выходе на рынок решений для электроэнергетики с портфелем продуктов под брендом GS Electric. Флагманский продукт представленного направления бизнеса — суперконденсатор на базе собственных инновационных разработок, произведенный из российских компонентов. По данным GS Group, компания уже инвестировала в разработку технологий, лежащих в основе устройства, более 200 млн рублей.

Суперконденсатор GS Electric

GS Group разрабатывает и производит суперконденсаторы под брендом GS Electric с двойным электрическим слоем в инновационном кластере «Технополис GS» (инвестиционный проект холдинга в г. Гусеве Калининградской области). Это устройство — результат многолетних научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ предприятия «Наноуглеродные материалы» (НУМ) в составе «Технополиса GS».

По сравнению с другими суперконденсаторами, представленными на отечественном рынке, скорость отдачи энергии устройств под брендом GS Electric — 0,3 секунды — в 3,5 раза выше. Это достигается благодаря ноу-хау предприятия НУМ: в основе суперконденсаторов — наноуглеродный материал в виде углеродной ткани, пояснили в GS Group. Разработка позволяет аккумулировать больший заряд электроэнергии по сравнению с аналогичными устройствами, в которых применяется углеродный порошок. Первые образцы суперконденсаторов GS Electric могут обеспечивать кратковременные токовые значения в диапазоне до 700 Ампер, утверждают в компании.

«
Все компоненты суперконденсаторов разрабатываются и производятся в России из отечественного сырья и имеют невысокую себестоимость. В конструкции суперконденсаторов GS Electric используются водные электролиты — экологичные, пожаро- и взрывобезопасные — в отличие от органических, которые применяются в большинстве представленных на мировом рынке устройств. Благодаря этому суперконденсаторы безопасны для здоровья людей и окружающей среды: их можно использовать в людных местах, в том числе в учреждениях здравоохранения, пассажирском и коммерческом транспорте, - утверждают в GS Group.
»

Среди потенциальных заказчиков суперконденсаторов GS Electric — производители электрического и гибридного транспорта, предприятия, использующие источники аварийного и бесперебойного питания (больницы, телекоммуникационные компании), домохозяйства и социальные объекты. Устройства востребованы у производителей систем электрогенерации на базе возобновляемых источников энергии, генерирующих компаний, а также электросетевых организаций для выравнивания графиков нагрузки потребителей электроэнергии. Большой потенциал — у сегмента электрического и гибридного транспорта, оценили в компании.

«
Мы рады представить на рынке наработанные за несколько лет компетенции в области электроэнергетики. Бренд GS Electric объединит инновационные разработки GS Group в сфере накопления и сохранения электрической энергии, а также системы внутреннего и уличного освещения, которые производит завод "Пранкор" (в составе "Технополиса GS"), и другие смежные направления. В течение двух лет мы запустим в "Технополисе GS" опытное мелкосерийное производство линейки суперконденсаторов GS Electric различной емкости и назначения, а также сопутствующего оборудования (зарядных устройств в разных форм-факторах, адаптеров и прочего). Для коммерциализации направления бизнеса GS Group готов инвестировать в партнерские проекты с предприятиями, развивающими технологии и производящими оборудование на основе суперконденсаторов и другие смежные решения, — заявил Андрей Безруков, директор по стратегическим проектам и коммуникациям GS Group.
»



Распределение вендоров по количеству проектов внедрений (систем, проектов) с учётом партнёров

За всю историю
2017 год
2018 год
2019 год
Текущий год

  Delta Electronics (24, 65)
  Powercom (Пауэрком-сервис) (21, 17)
  APC by Schneider Electric (29, 8)
  Eaton (16, 7)
  CyberPower (15, 7)
  Другие (110, 23)

  Delta Electronics (8, 12)
  Powercom (Пауэрком-сервис) (3, 3)
  CyberPower (2, 2)
  Связь инжиниринг (1, 1)
  Другие (0, 0)

  Delta Electronics (6, 8)
  Powercom (Пауэрком-сервис) (3, 4)
  Legrand (2, 4)
  IPPON (2, 2)
  CyberPower (2, 2)
  Другие (1, 1)

  Delta Electronics (3, 4)
  Schneider Electric Global (2, 3)
  ABB (Mincom) (2, 2)
  Powercom (Пауэрком-сервис) (1, 1)
  ABB Group (1, 1)
  Другие (0, 0)

  ABB (Mincom) (2, 2)
  Вектор НИИ (1, 1)
  Другие (0, 0)

Распределение базовых систем по количеству проектов, включая партнерские решения

За всю историю
2017 год
2018 год
2019 год
Текущий год