VALUTAZIONE STORICA, ATTUALE, STIMATA E PREVISTA DEL MERCATO MONDIALE

I supercondensatori (SC), anche chiamati ultra-capacitori ed capacitori a doppio strato elettrico, sono dei dispositivi di accumulo energetico con prestazioni ampiamente maggiori (in termini di densità di energia e potenza) rispetto i comuni condensatori. Inoltre i supercondensatori possono sia ricevere che fornire corrente molto più rapidamente delle batterie e presentano una vita media ampiamente superiore rispetto quest’ultime.

I SC possono essere preferiti alla batterie per applicazioni che richiedono un sistema carica/scarica rapido e frequente senza essere affetti da usura significativa.

Il mercato mondiale dei SC è stato valutato 15850.5Mn US $ nel 2018 e la proiezione di mercato dal 2019 al 2027 segna un tasso composto di crescita annuale (TCCA) del 13.4% raggiungendo un valore complessivo di 5628.1Mn US $ nel 2027.

Lo sviluppo economico dei supercondensatori sarà principalmente guidato sia dallo sviluppo tecnologico dei sistemi di frenata rigenerativa (regenerative braking system) su macchine ibride e completamente elettriche, sia dallo sviluppo di sistemi di accumulo integrato (supercondensatori – batterie) per lo storage di energia derivante da fonti rinnovabili (soprattutto eolico e solare).

• Tecnologia di accumulo:

Fra le varie tecnologie di accumulo dei SC, il settore degli accumulatori a doppio strato elettrico (Electrical Double Layer Capacitor – EDLC) ricopre un posizione dominante nel mercato. Questo settore è stato valutato 771.3Mn US $ nel 2018 e si prospetta una TCCA del 12.8% fino al 2027 raggiungendo un valore totale di 2241.7Mn US $.

Inoltre il settore con TCCA maggiore (2018-2027) è rappresentato dai supercondensatori ibridi, che è stato stimato avere un TCCA del 14.8% per valore totale nel 2027 di 2234.1 Mn US $.

• Materiale attivo (elettrodi):

Fra i vari materiali attivi per i SC, il settore dei carboni attivi (Activated Carbon – AC) ricoprono un posizione dominante nel mercato. Questo settore è stato valutato 638.1Mn US $ nel 2018 e si prospetta un TCCA del 13.2% fino al 2027 raggiungendo un valore totale di 1905.9Mn US $.

Inoltre il settore con TCCA maggiore (2018-2027) è rappresentato dai carbon aerogel, che è stato stimato avere una TCCA del 13.9% per un valore totale nel 2027 di 1301.8 Mn US $.

• Tipologia prodotto:

Fra le varie tipologie di prodotti, il settore dei SC equipaggiabili su schede (Board mounted) ricoprono un posizione dominante nel mercato. Questo settore è stato valutato 768.8Mn US $ nel 2018 e si prospetta un TCCA del 14.8% entro il 2027 raggiungendo un valore totale di 2610.6Mn US $.

Inoltre tale tipologia di prodotto rappresenta anche il settore con TCCA maggiore (2018-2027) per il periodo investigato.

• Tipologia industria:

Fra le varie industrie che impiegano SC, il settore dei dispositivi elettronici ricopre una posizione dominante nel mercato. Questo settore è stato valutato 599.0Mn US $ nel 2018 e si prospetta un TCCA del 14.1% fino al 2027 raggiungendo un valore totale di 1923.0 Mn US $.

Inoltre il settore industriale con TCCA maggiore (2018-2027) è rappresentato dall’automotiv, che è stato stimato avere un TCCA del 14.6% per un valore totale nel 2027 di 1843.1 Mn US $.

• Regioni di mercato:

Fra le varie regioni di mercato, il Nord America ricopre una posizione dominante nel mercato. Questo settore è stato valutato 621.8Mn US $ nel 2018 e si prospetta un TCCA del 12.9% fino al 2027 raggiungendo un valore totale di 1843.1 Mn US $.

Inoltre la regione di mercato con TCCA maggiore (2018-2027) è rappresentata dall’Asia, che è stata stimata avere una TCCA del 15.2% per un valore totale nel 2027 di 1387.0 Mn US $.

La crescente preoccupazione dell’opinione pubblica verso i cambiamenti climatici e il riscaldamento globale sta guidando l’incremento del numero di veicoli elettrici (ibridi e/o completamente elettrici) in quanto consentono di ridurre le emissioni di gas ad effetto serra.

Questi veicoli con motori elettrici presentano un efficienza migliore e costi di manutenzione minori rispetto i classici motori termici (benzina e diesel). Inoltre le attuali politiche di sviluppo sulla mobilità di alcuni governi tendono ad arginare, tramite incentivi statali per gli acquirenti, l’attuale gap economico fra il costo di produzione delle vetture con motore termico (meno costoso) rispetto quelle con motore elettrico (più costoso).

Ad esempio secondo l’istituto “Edison Electric Institute”, le vendite complessive dei veicoli elettrici dal 2017 al 2018 negli USA sono incrementate del 40%.

La tecnologia di frenata dei veicoli elettrici consuma molta energia durante la frenata stessa, e parte di essa viene dissipata sotto forma di calore riducendo l’efficienza e la durata delle batterie del veicolo stesso. Tale problema può essere risolto utilizzando un sistema di frenata rigenerativo; in questo sistema di frenata l’energia cinetica delle ruote viene riconvertito in energia elettrica ed accumulata in batterie o capacitori. Miglioramenti di questo sistema sono stati effettuati sfruttando dei sistemi di accumulo come le fly-wheels, DC-DC converter e SC.

Secondo il Journal of Creative Research Thoughts (IJCRT) l’adozione di tali sistemi consente un incremento complessivo dell’efficienza nella gestione dell’energia accumulata dall’8% al 25%.

Oltre i vantaggi energetici generali, i sistemi di frenata rigenerativa rispetto quelli classici presentano una migliore resistenza all’usura e sono anche vantaggiosi dal punto di vista delle prestazioni, soprattutto in situazioni di Stop&Go (traffico cittadino).

La crescente richiesta di veicoli elettrici, unita all’incremento dell’efficienza dei motori elettrici accoppiati ai sistemi di frenata rigenerativa ci si aspetta che facciano da volano per lo sviluppo del mercato dei SC.

I SC sono ampiamente utilizzati anche per lo storage energetico in applicazioni industriali e commerciali.

Spesso, in applicazioni commerciali, quest’ultimi sono integrati con le batterie in modo da incrementare la capacità di stoccaggio energetico. Questi sistemi sono conosciuti come sistemi di accumulo energetico ibridi (Hybrid Energy Storage System – HESS), tale tipologia di sistemi è in grado di abbassare i tempi di ricarica e la resistenza equivalente in serie (Equivalent series resistance – ESR), rendendo questi sistemi attraenti soprattutto nel campo delle energie rinnovabili.

Inoltre l’utilizzo di sistemi HESS presenta un impatto ambientale minore rispetto l’impiego dei due dispositivi presi singolarmente (batterie e SC), infatti grazie ad un effetto sinergico di gestione delle energie e delle potenze gli HESS è possibile incrementare la durata della vita media (cicli-vita) sia delle batterie (accumulatore primario) che dei SC (accumulatore secondario).

I SC hanno una densità energetica inferiore e costi di produzione più alti rispetto le batterie agli ioni di litio. Infatti a parità di dimensioni un SC non può accumulare la stessa energia di una batteria al litio convenzionale, inoltre a parità energetica le dimensioni di un dispositivo SC sono maggiori rispetto una batteria agli ioni di litio determinandone un incremento dei costi di produzione.

Il punto di forza dei SC è invece rappresentato da un elevata densità di potenza rispetto una batteria agli ioni di litio convenzionale

Grazie alla loro versatilità di produzione e bassi tempi di ricarica, i SC risultano essere anche adatti allo sviluppo di dispositivi elettronici indossabili (wearable devices) che rappresentano un settore di opportunità di mercato ad alto contenuto tecnologico.

Altre applicazioni dei SC si possono ritrovare fra diversi dispositivi elettronici, come cellulari, computer, laptop, devices nel campo delle comunicazioni, sistemi di sicurezza, pannelli fotovoltaici, contatori di erogazioni intelligenti (smart meter) e gruppi di continuità (power back-up) per la protezioni di dispositivi elettronici da erogazioni di corrente discontinue. Quest’ultima applicazione dei SC viene anche essere implementata per lo sviluppo e la protezione di piccole reti elettriche (nanogrids e microgrids) per evitare/gestire cali di tensione o picchi di potenza (Uninterruptible Power Supply – UPS) evitando danneggiamenti a dispositivi elettronici.

VALUTAZIONE MERCATO MONDIALE: SISTEMA DI ACCUMULO

Gli EDLC per il 2018 hanno occupato la parte maggiore del mercato con il 41.7% con 771.3Mn US $ e si prospetta un TCCA del 12.8% entro il 2027 raggiungendo un valore totale di 2241.7Mn US $.

I SC ibridi sono invece il settore con la crescita relativa maggiore (2018-2027) è stato stimato avere un TCCA del 14.8% per valore totale nel 2027 di 2234.1 Mn US $.

Un SC ibrido viene definito asimmetrico in quanto presenta sia una capacità elettrostatica che una capacità elettrochimica, un esempio sono i Li-ion capacitor (LIC).

I SC ibridi accumulano carica ed energia sia tramite processi non-faradici/elettrostatici (distribuzione di cariche sulla superfice) sia tramite processi faradici (trasferimento di carica elettrodo/elettrolita), per questo tali dispositivi riescono ad ottenere densità di energie e di potenza maggiori degli EDLC.

Gli pseudocondensatori rappresentano la sezione di mercato più piccola e con una crescita media annua inferiore. Si basano sia su accumulo di carica elettrostatica che su reazioni redox reversibili sulla superfice dell’elettrodo. Tale processo è ottenuto tramite elettro-adsorbimento, reazioni redox ed intercalazione, tali fenomeni danno luogo a quella viene definita pseudo-capacità. Tale meccanismo consente di ottenere prestazioni migliori rispetto gli EDLC tuttavia ne risentono i costi (i materiali più utilizzati sono ossido di rutenio e manganese) e la vita media del dispositivo.

VALUTAZIONE MERCATO MONDIALE: MATERIALI

Sulla base dei materiali, il settore di mercato dei SC è diviso in carboni attivi, carbone derivante da carbidi, carbon aerogel, grafite (grafene) e ossidi metallici.

I carboni attivi per il 2018 hanno occupato la parte maggiore del mercato con il 34.5% con 638.1Mn US $ e si prospetta un TCCA del 13.2% entro il 2027 raggiungendo un valore totale di 1905.9Mn US $.

I carbon aerogel sono invece il settore con la crescita relativa maggiore (2018-2027) è stato stimato avere un TCCA del 13.9% per valore totale nel 2027 di 1301.8 Mn US $.

Molti materiali basati sul carbone sono utilizzati con materiale attivo per elettrodi di EDLC, come polvere di carbone, fibre di carbone, carbon moliths, aerogel di carbone, carboni templati, carboni derivanti da carbidi, nanotubi di carbonio e grafene.

Il carbone attivo risulta essere il più impiegato sia grazie alla sua elevata area superficiale, sia grazie al suo costo contenuto e la facilità di preparazione. Altri materiali carboniosi, come grafite, carbon black, grafene e nanotubi di carbonio sono utilizzati come additivi (5-10% w/w) per incrementare la conducibilità dell’elettrodo e quindi l’efficienza complessiva.

I carboni derivanti da carbidi (Carbide Derived Carbon – CDC) sono anche conosciuti come carboni porosi modulabili, proprio grazie alla loro natura infatti è possibile controllare la distribuzione di micropori, mesopori e macropori in base alla struttura cristallina del solido. Grazie a questa tecnologia è possibile anche progettare dei carboni gerarchizzati, (hierarchical carbon) che prevedono una distribuzione non casuale delle dimensioni dei pori ma strutturati in modo da facilitare l’accesso degli ioni all’interno dell’elettrodo (pori più esteri con dimensioni maggiori, pori più interni con dimensioni minori) incrementando le prestazioni del dispositivo.

Il carbon aerogel è costituito da un network tridimensionale di carbone nelle dimensioni dei nanometri. Presenta un elevata conducibilità e la possibilità di essere prodotto in base a delle esigenze specifiche del dispositivo che si vuole costruire. Questo materiale presenta una struttura molto omogenea e cavità di tipo sferiche in quando è prodotto tramite polimerizzazione in emulsione.

I SC basati su grafene hanno la superfice specifica maggiore rispetto i carboni attivi, grazie alla loro particolare efficienza e proprietà possono essere impiegati per lo sviluppo di dispositivi trasparenti per lo storage di energia nel settore fotovoltaico. Altre applicazioni a maggior valore aggiunto sono rappresentate dal settore del drug-delivery (dispositivi di somministrazione farmacologica elettronici) e biosensing (dispositivi elettronici per il monitoraggio di parametri fisiologici specifici). Per i dispositivi basati su grafene si possono raggiungere densità di carica pari a 550 F per grammo (dispositivi EDLC su carboni attivi raggiungono 150 F per grammo).

Inoltre gli ossidi di metalli porosi, materiali compositi ossido metallico poroso e carbone e i carboni porosi derivanti strutture metallorganiche (Metal Organic Frameworks – MOFs) sono molto utilizzati per la loro struttura porosa ed elevata area superficiale che è assente negli ossidi metallici porosi comuni.

Recentemente elettrodi basati su strutture MOFs sono stati sviluppati e brevettati dalla Lamborghini in collaborazione con Massachusset Institute of Technology (MIT) di Boston (USA).

VALUTAZIONE MERCATO MONDIALE: TIPOLOGIA PRODOTTO

Sulla base della tipologia di prodotti, il settore di mercato dei SC è diviso in moduli di SC, SC a lattina e SC equipaggiati su schede (board mounted).

I SC board mounted per il 2018 hanno occupato la parte maggiore del mercato con il 33.8% con 768.8Mn US $ e si prospetta un TCCA 14.8% entro il 2027 raggiungendo un valore totale di 2610.6Mn US $. Inoltre questo settore rappresenta anche quello con una crescita relativa maggiore (2018-2027).

In un modulo di SC, si possono collegare in serie e/o in parallelo un ampio numero di celle SC: i collegamenti in serie vengono utilizzati per raggiungere la tensione desiderata (le celle singole hanno generalmente una tensione di 2.5-2.8V) mentre i collegamenti in parallelo possono essere sfruttati per ottenere le specifiche di capacità, energia e potenza necessarie. I moduli di SC sono utilizzati nel settore dello storage energetico, applicazioni di power back-up, gestione dei picchi di corrente, trasporti pesanti, automotiv, UPS per utilitygrid, nanogrid e microgrid.

I board mouted SC sono montati su schede di circuiti stampati (printed circuit board – PCB) e forniscono una piattaforma utile per bilanciare SC ad alto voltaggio tramite un metodo di controllo a basso voltaggio, basso leakage e bassa corrente.

I PCB sono inoltre scalabili in base alla crescenti richieste di mercato per sistemi ad alto voltaggio.

VALUTAZIONE MERCATO MONDIALE: UTILIZZATORI A VALLE

Sulla base degli usi industriali, il settore di mercato dei SC è divisibile in dispositivi elettronici, industria, automotiv, energia e altri che comprendono anche settori di applicazioni mediche e aereospaziali.

I dispositivi elettronici per il 2018 hanno occupato la parte maggiore del mercato con il 32.4% con 599.0Mn US $ e si prospetta un TCCA del 14.1% fino al 2027 raggiungendo un valore totale di 1923.0 Mn US $.

L’automotiv è invece il settore con la crescita relativa maggiore (2018-2027) ed è stato stimato avere un TCCA del 14.6% per valore totale nel 2027 di 1843.1 Mn US $.

SC e SC ibridi svolgono un ruolo fondamentale per applicazioni industriali per macchinari da lavoro (heavy-duty machine), veicoli a guida automatica (automated guided vehicles), gru, motori con combustione interna (Internal combustion engines – ICE) prolungando la vita media del sistema di batterie e diminuendone i tempi di ricarica.

Nell’automotiv l’utilizzo dei SC è diventato predominante soprattutto per i sistemi di frenata rigenerativi e per boost di potenza di accelerazione per motori elettrici.

Nel settore delle energie rinnovabili, i SC sono utilizzati nelle turbine eoliche per sopperire a cali di tensione fornendo energia sufficiente per riportare le pale eoliche in una posizione sicura (pitch control) per spegnere la turbina, questa operazione non è sempre possibile con la potenza fornita dalle batterie. Un altro settore di interesse fra le energie rinnovabile è quello solare, infatti è in crescita la richiesta di SC integrati su pannelli fotovoltaici che riescano ad essere efficienti anche a basse tensioni.

Il segmento dell’industria medica è in crescita trainato dalla richiesta crescente di dispositivi elettronici medici impiantabili, mentre il settore aerospaziale è trainato soprattutto dallo sviluppo di dispositivi estremamente performanti a basso peso specifico e in grado di preservare efficienza anche a basse temperature.

VALUTAZIONE MERCATO MONDIALE: DISTRIBUZIONE GEOGRAFICA

Sulla base delle regioni economiche, il settore di mercato dei SC è divisibile in Nord America, America Latina, Europa, Medio Oriente ed Africa e Asia Pacifica.

Il Nord America per il 2018 ha occupato la parte maggiore del mercato con il 32.7% con 621.8Mn US $ e si prospetta un TCCA del 12.9% fino al 2027 raggiungendo un valore totale di 1843.1 Mn US $.

L’Asia Pacifica è invece il settore con la crescita relativa maggiore (2018-2027) ed è stato stimato avere un TCCA del 15.2% per un valore totale nel 2027 di 1.387.0 Mn US $.

La crescente richiesta di SC in Nord America è guidata da un elevato numero di aziende produttrici nel settore dell’automotiv, da un elevato consumo e produzione di dispositivi elettronici, e un crescente settore sia aerospaziale sia di energie rinnovabili.

Secondo l’International Renewal Energy Agency (IRENA), la componente di energie rinnovabili negli USA nel 2010 era del 7.5% dell’energia totale, e ci si aspetta una percentuale del 27% entro il 2030 che faccia da traino per la crescita del mercato nord americano di SC.

Inoltre anche le politiche energetiche del Canada si stanno concentrando sull’incentivazione delle energie rinnovabili. Nel maggio del 2016 la Corte di appello federale ha annunciato che tutto il carburante diesel venduto, prodotto o importato in Canada dovrà contenere il 2% di carburante rinnovabile.

Il mercato europeo dei SC ci si aspetta che sia guidato nella crescita dal settore automobilistico grazie ad importanti aziende produttrici come BMW, Volkswagen, Peugeot e FCA (quest’ultime due recentemente hanno intrapreso il percorso di fusione).

Secondo l’istituto Germany Trade and Invest (GTAI), in Germania sono investiti più di 28 miliardi US $ nel settore R&D dell’atumotiv nel periodo 2018-2019.

Il settore di mercato dell’Asia pacifica ci si aspetta che abbia la crescita più rapida nel periodo dal 2018-2027. Per esempio, secondo l’Indian Brand Equity Foundation (IBEF), l’export di dispositivi elettronici in India ha raggiunto 245.1Mn US $ nel periodo Aprile-Novembre 2017, e il mercato di elettronica in India è stimato raggiungere 400 miliardi di US $ nel 2020.

Nelle economie emergenti, come la Cina, la vendita di veicoli elettrici o ibridi è in crescita, e si prevede un notevole incremento di domanda per i SC nel settore dell’Asia Pacifica. Per esempio, secondo l’International Council on Clean Trasportation, nel 2017 la Cina è stata la più grande produttrice di veicoli elettrici. Nel 2017 i produttori cinesi hanno prodotto il 50% dei veicoli elettrici prodotti nel mondo.

In America Latina sono presenti diversi fattori socio-economici che ci si aspetta faranno da driving-force per lo sviluppo del mercato dei SC, fra cui possiamo elencare: una rapida industrializzazione, un andamento demografico positivo e una crescente urbanizzazione, l’incremento del mercato dei beni di lusso e di comfort, innovazione tecnologica e incrementi nella vendita di dispositivi elettronici.

La rapida crescita del settore elettronico in Messico comporterà una crescita negli investimenti esteri, che favoriranno lo sviluppo dell’economica dell’America Latina. Ad esempio la Panasonic ha investito 22.8Mn US $ a Tijuana (Messico) per sviluppare un nuovo punto di produzione. In Messico le compagnie sono maggiormente concentrate sulla produzione e sviluppo dei sistemi di telecomunicazione e relativi beni di consumo (copertura segnale rete, cellulari, schermi, televisori), portando anche ad uno sviluppo del mercato dei SC.

In Sud Africa, l’industria delle telecomunicazioni è una fra quelle in più forte crescita e sviluppo, portando un incremento e miglioramento nella rete di connessione. Ad esempio, secondo l’istituto United Nations Africa Renewal, la percentuale di possessori di telefoni cellulare in Africa è salita dal 2% nel 2000 al 53% nel 2011. In questo contesto le reti UPS sono in forte sviluppo, determinando un incremento del mercato dei SC.

VALUTAZIONE MERCATO GLOBALE: PROFILI AZIENDALI

Annunci di nuovi potenziali modelli di SC (anche se in una stadio precedente a quello prototipale) vengono pubblicati a frequenza quasi mensile e spesso riguardano aziende che lavorano nel settore dell’automotive o degli smartphone per lo specifico e immediato inserimento nel loro settore. Per esempio nel 2016 un gruppo di ricercatori dell’Università della Florida Centrale annunciò un nuovo tipo di batteria per cellulari; tale batteria è in realtà un supercondensatore che utilizza strutture unidimensionali e bidimensionali di metalli delle terre rare per permettere (in teoria) la realizzazione di cellulari che si possono ricaricare in pochi secondi. Al momento sono ancora in una fase sperimentale ed manca un’analisi della praticità commerciale di tali oggetti, così come in altre notizie su cellulari che si potrebbero ricaricare in pochi secondi.
Esclusi questi casi, le aziende che fanno dei SC il loro principale obbiettivo sono relativamente poche per cui potremo approfondirle, anche perché ci sono stati importanti cambiamenti negli ultimi 3 anni.
I principali produttori di supercondensatori sono la Maxwell Technologies (acquistata nel 2019 dalla Tesla), Panasonic, NessCap (acquistata nel 2017 dalla Maxwell), LS Mtron (un’unità della LS Cable), Supreme Power Solutions (SPS CAP), Vina Technology Company, Samxon (un’unità della Man Yue Technology Holdings), Skeleton Technologies, Yunasko e Ioxus.
Nel campo delle batterie, la competizione può riguardare solo i piani più a lungo termine, perché in questa fase storica il confronto si svolge tra diverse compagnie dello stesso tipo di storage energetico a causa della forte differenza in prestazioni e quindi in applicazioni. Un’eccezione può essere rappresentata dalla Toshiba. La Toshiba Corporation è un conglomerato multinazionale di corporazioni giapponese con sede principale a Tokyo. Essa ha sviluppato una batteria al titanato di litio che presenta una durata di vita in termini di cicli di carica e scarica superiore di un ordine di grandezza alle più comuni batterie al litio, posseggono anche una potenza maggiore ma non sono ancora paragonabili in ciò ai supercondensatori e incorporano un quinto dell’energia delle batterie attuali. Per la loro maggiore convenienza sui veicoli elettrici, tali batterie vanno comunque conteggiate tra i potenziali competitors di tutti i produttori di supercondensatori.
Tornando ai produttori attuali di supercondensatori, il principale soggetto specializzato in ciò fino al 2018 era rappresentato dalla Maxwell Technology. La Maxwell ha sede centrale a San Diego (California) e si occupa secondariamente anche di interruttori e rivelatori di tensione. Essa si rivolge alle case automobilistiche, ai fornitori di energia rinnovabile, ai settori della comunicazione wireless e in generale ai campi delle applicazioni elettroniche. Al di fuori degli USA, ha una sede in Germania, una in Svizzera, una in Cina e una in Corea del Sud, ma complessivamente dà lavoro a 367 impiegati. I supercondensatori della Maxwell si dividono in due categorie, quelli con forme e dimensioni simili alle comuni pile e quelli simili alle batterie per auto che arrivano fino a 160 V.
Nell’aprile 2017 la Maxwell incorporò nn’altra azienda specializzata in supercondensatori, la NessCap, avente sede principale a Giheung-gu (Corea del Sud) e altre sede in Canada, USA, Cina e Germania. Come per la Maxwell, la NessCap si rivolgeva ad aziende che vanno dal settore dell’elettronica portatile a quella automobilistica e della green-economy. Producevano anch’essi supercondensatori sia in forma di piccoli cilindretti da 3,0 V sia come moduli che arrivano fino a 125 V.
La Panasonic Corporation è la ben nota multinazionale giapponese di elettronica, che come molti sanno si occupa principalmente di macchine fotografiche, cellulari, schermi per televisori e di alcuni prodotti più semplici come ventilatori e cuffie. Produce anche supercondensatori, ma solo in forma di dischi e cilindretti, arrivando a moduli aventi tensione massima di 15 V sui 5 euro. In questo caso i supercondensatori vengono applicati come dispositivi di supporto in potenza e per backup di memoria, quindi come dispositivi accessori di applicazioni elettroniche.
La LS Cable & System è una corporation industriale che si occupa di cavi e di sistemi per le telecomunicazioni; ha sede principale in Anyang, in Corea del Sud. Come già detto, la LS Mtron è un’unità della LS Cable & System che a sua volta lavora in un ampio spettro di settori (trattori, componenti elettroniche, fogli di rame ecc.) tra cui appunti i supercondensatori. In questo caso la LS Mtron si rivolge sia ai produttori di veicoli ibridi sia a quelli dei treni, oltre al settore dell’energia eolica e solare. Come per la Maxwell, tale compagnia produce sia i supercondensatori in forma di cilindretti sia i moduli che arrivano fino a 130 V.
La Supreme Power Solutions Company è una compagnia con sede a Pechino e fabbriche a Ningbo e Changzhou, specializzata in supercondensatori, per cui la si trova abbreviata in SPSCAP. Con l’acquisizione della Maxwell da parte della Tesla, oggi la SPSCAP è l’azienda leader mondiale nel settore dei supercondensatori. Di nuovo, i relativi fruitori sono i produttori di veicoli elettrici e ibridi oltre ai fornitori di energia rinnovabile (senza escludere l’eolico). Oltre alla suddivisione dei loro prodotti in cilindretti e celle da 2,7 – 5,0 V e ai moduli che arrivano fino a 144 V, la SPSCAP fornisce anche una struttura superiore di più moduli che chiamano sistemi. Con i sistemi non si limitano ad andare da 500 a 1500 V, ma anche a personalizzare funzioni aggiuntive come l’impostazione dei caricamenti e varie opzioni di monitoraggio.
La Vina Technology co. è un’altra compagnia sudcoreana specializzata in supercondensatori, ma in questo caso le strutture modulari finora prodotte arrivano a 6,0 V.
La Samxon è un marchio cinese che si occupa di supercondensatori di piccola scala e con capacità dell’ordine del Farad, cioè pur essendo dei condensatori elettrolitici, non sono paragonabili a quelli che costituiscono l’oggetto della nostra indagine.
Di ben altro rilievo è la compagnia europea Skeleton, nata in Estonia e con sede anche in Germania. I supercondensatori che essa produce sono gli unici ad usare come materiale per gli elettrodi il cosiddetto “grafene incurvato”, un materiale dotato di un’area specifica superiore a quella del più comune carbone attivo. Producono supercondensatori in moduli che operano ad una tensione di 350 V. Producono però SC più costosi di quelli che forniva la Maxwell e che vende la SPS CAP e il loro fatturato è al momento quello di una media impresa.
La Yunasko ltd è stata fondata a Londra, ma ha sedi anche in Ucraina e in Lettonia. Si occupa solo di supercondensatori e vanta di realizzarli con la massima potenza specifica tra i principali produttori, Maxwell e LS Mtron incluse. La Yunasko realizza singole celle e moduli, i quali però arrivano fino a 16 V.
La Yoxus co. ha sede in Oneonta, nello stato di New York. Offre la stessa gamma di base di tutte le compagnie di supercondensatori, cioè fornisce singole cellule e strutture a moduli, questi ultimi arrivano ad un massimo di 162 V. Su richiesta, come per altre compagnie, possono realizzare strutture modulari superiori per poter arrivare fino ai 2000 V, ma sempre come per la quasi totalità dei produttori, non ha schede elettroniche per la gestione delle erogazioni di energia.
La Nippon Chemi-Con è tra le compagnie più antiche viste finora (fondata nel 1931, ovviamente in Giappone). Si è occupata e si occupa tuttora principalmente dei condensatori convenzionali oltre alla produzione in tempi relativamente recenti dei supercondensatori detti EDLC (electrical double-layer capacitor). Al momento produce supercondensatori in celle da 2,7 V e in moduli da 7,5 V.
Un’altra compagnia giapponese da citare è la JM energy, la quale ha sviluppato un condensatore basato sugli ioni di litio. Il modello detto ULTIMO, che arriva a 3,8 V e 3300 F, raggiunge uno dei massimi valori di densità di energia (13 Wh/kg).
Come competitors che si occupano esclusivamente di supercondensatori citiamo i seguenti che realizzano prodotti aventi prestazioni simili o inferiori a quelli della ex-Nesscap. Abbiamo l’Illinois capacitor, la Samwha e la Korchip. Queste ultime compagnie presentano più precisamente buone prestazioni in termini di densità di energia, per quanto riguarda però i supercondensatori tipo cella. Le compagnie più importanti discusse in precedenza invece sono quelle che presentano, magari a parità di proprietà intrinseche, una maggiore gamma di prodotti da offrire ai clienti.
Al di fuori delle compagnie specializzate, segnaliamo il caso Elbit System, una compagnia israeliana che si occupa di sistemi elettronici di difesa. I settori in cui entra sono l’aerospaziale, terrestre, navale, di sorveglianza ed intelligence, per esempio fabbrica vari modelli di droni. Molto recentemente ha sviluppato un nuovo tipo di supercondensatore basato su un elettrolita acquoso che potrebbe essere applicato su bus elettrici.