中國報(bào)告大廳網(wǎng)訊,2025 年,新能源、交通、工業(yè)領(lǐng)域?qū)Ω咝?chǔ)能技術(shù)的需求持續(xù)增長,超級(jí)電容器憑借充放電時(shí)間短、高功率密度及循環(huán)穩(wěn)定性好的優(yōu)勢(shì),成為推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型與綠色低碳發(fā)展的關(guān)鍵儲(chǔ)能裝置。作為介于傳統(tǒng)電容器和電池之間的產(chǎn)品,超級(jí)電容器的應(yīng)用普及離不開產(chǎn)業(yè)流通環(huán)節(jié)的合規(guī)保障,其運(yùn)輸安全相關(guān)的分類標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)參數(shù)及操作要求,直接影響著全產(chǎn)業(yè)鏈的效率與安全,以下將圍繞超級(jí)電容器的核心屬性與合規(guī)運(yùn)輸要點(diǎn)展開詳細(xì)解析。
超級(jí)電容器又稱電化學(xué)電容器,其工作原理主要基于雙電層電容和法拉第準(zhǔn)電容兩種機(jī)制,核心組成部分包括電源、收集器、電極、雙電層、電解質(zhì)及分離器。由于在運(yùn)輸過程中可能發(fā)生漏液、著火、爆炸等安全事故,國際上已為其制定專屬運(yùn)輸規(guī)范。從類型上看,超級(jí)電容器主要分為雙電層電容器(EDLC)和非對(duì)稱電容器(ASC)兩類,二者在儲(chǔ)能機(jī)制、電極結(jié)構(gòu)及最低工作電壓上存在明確差異,具體對(duì)比數(shù)據(jù)如下表所示:
根據(jù)聯(lián)合國《關(guān)于危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸的建議書 規(guī)章范本》(TDG)第 23 修訂版,超級(jí)電容器被劃入專屬運(yùn)輸條目,明確歸類為第 9 類雜項(xiàng)危險(xiǎn)物質(zhì)和物品(含危害環(huán)境物質(zhì)),但并非所有超級(jí)電容器均需按危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸 —— 僅當(dāng)超級(jí)電容器的儲(chǔ)能量大于 0.3 瓦特小時(shí)時(shí),才需遵循危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸要求;若儲(chǔ)能量小于或等于 0.3 瓦特小時(shí),則無需按危險(xiǎn)貨物標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸。
超級(jí)電容器儲(chǔ)能量的計(jì)算公式為:儲(chǔ)能量 = 1/2 C_N (U_R2 - U_L2) × (1/3600),其中,C_N 代表標(biāo)稱容量,U_R 代表標(biāo)稱電壓,U_L 代表額定電壓下限。具體運(yùn)輸分類條目及參數(shù)如下表所示:
聯(lián)合國編號(hào)正式運(yùn)輸名稱類或項(xiàng)聯(lián)合國包裝類別特殊規(guī)定
UN3499雙電層電容器(儲(chǔ)能量大于 0.3 瓦特小時(shí))第 9 類雜項(xiàng)危險(xiǎn)物質(zhì)和物品,包括危害環(huán)境物質(zhì)-361
UN3508非對(duì)稱電容器(儲(chǔ)能量大于 0.3 瓦特小時(shí))第 9 類雜項(xiàng)危險(xiǎn)物質(zhì)和物品,包括危害環(huán)境物質(zhì)-372
針對(duì)雙電層類型的超級(jí)電容器,無論是符合危險(xiǎn)貨物分類標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,還是僅含一種電解質(zhì)但不符合危險(xiǎn)貨物分類標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,均需遵循六項(xiàng)基本運(yùn)輸要求,同時(shí)存在特定豁免情形,具體內(nèi)容如下:
(一)基本運(yùn)輸要求
充電狀態(tài)管控:未安裝在設(shè)備上的雙電層電容器,需在未充電狀態(tài)下運(yùn)輸;已安裝在設(shè)備上的雙電層電容器,需確保未充電運(yùn)輸,或采取防止短路的保護(hù)措施。
短路防護(hù)措施:根據(jù)儲(chǔ)能量不同采取差異化防護(hù) —— 當(dāng)單個(gè)雙電層電容器或模塊內(nèi)單個(gè)雙電層電容器的儲(chǔ)能量小于等于 10 瓦特小時(shí)時(shí),需采取防短路保護(hù)措施或用金屬帶連接兩極;當(dāng)儲(chǔ)能量大于 10 瓦特小時(shí)時(shí),必須用金屬帶連接兩極。
壓力差承受能力:含有危險(xiǎn)貨物屬性的雙電層電容器,設(shè)計(jì)上需能承受 95 千帕的壓力差。
壓力釋放設(shè)計(jì):雙電層電容器的設(shè)計(jì)與制造需包含排氣孔或外殼薄弱點(diǎn),確保安全釋放使用過程中產(chǎn)生的壓力,且排氣時(shí)釋放的液體需保持在容器或安裝設(shè)備內(nèi),不得泄漏。
能量標(biāo)記要求:2013 年 12 月 31 日以后生產(chǎn)的雙電層電容器,必須用 “瓦特小時(shí)(Wh)” 作為單位標(biāo)記儲(chǔ)能量。
(二)運(yùn)輸豁免條件
含一種電解質(zhì)但不符合危險(xiǎn)貨物任何類別、項(xiàng)別分類標(biāo)準(zhǔn)的雙電層電容器(包括安裝在設(shè)備上的產(chǎn)品),不受 TDG 其他規(guī)定限制。
含一種電解質(zhì)且符合危險(xiǎn)貨物分類標(biāo)準(zhǔn)的雙電層電容器,若儲(chǔ)能量小于等于 10 瓦特小時(shí),且在無包裝情況下能在堅(jiān)硬表面承受 1.2 米跌落試驗(yàn)而無內(nèi)裝物損失,不受 TDG 其他規(guī)定限制。
含一種電解質(zhì)且符合危險(xiǎn)貨物分類標(biāo)準(zhǔn)的雙電層電容器,若未安裝在設(shè)備上且儲(chǔ)能量大于 10 瓦特小時(shí),需嚴(yán)格遵循 TDG 所有規(guī)定。
含一種電解質(zhì)且符合危險(xiǎn)貨物分類標(biāo)準(zhǔn)、已安裝在設(shè)備上的雙電層電容器,若設(shè)備裝在由適當(dāng)材料制造、強(qiáng)度足夠且設(shè)計(jì)合理(可防止電容器意外工作)的堅(jiān)固外包裝內(nèi),或設(shè)備本身為大型牢靠產(chǎn)品且能為電容器提供同等安全保護(hù),則可無包裝運(yùn)輸或放在托盤上運(yùn)輸,不受 TDG 其他規(guī)定限制。
非對(duì)稱類型的超級(jí)電容器在運(yùn)輸時(shí),除需采取防短路保護(hù)措施外,還需遵循四項(xiàng)核心要求,同時(shí)滿足條件可享受豁免,具體內(nèi)容如下:
(一)基本運(yùn)輸要求
壓力釋放設(shè)計(jì):非對(duì)稱電容器的設(shè)計(jì)與制造需包含排氣孔或外殼薄弱點(diǎn),確保安全釋放使用過程中聚集的壓力。
能量標(biāo)記要求:2015 年 12 月 31 日以后生產(chǎn)的非對(duì)稱電容器,需用 “瓦特小時(shí)(Wh)” 作為單位表示儲(chǔ)能量。
壓力差承受能力:含有一種電解質(zhì)且符合危險(xiǎn)貨物任何類別、項(xiàng)別分類標(biāo)準(zhǔn)的非對(duì)稱電容器,設(shè)計(jì)上需能承受 95 千帕的壓力差。
(二)運(yùn)輸豁免規(guī)則
含一種電解質(zhì)但不符合危險(xiǎn)貨物任何類別、項(xiàng)別分類標(biāo)準(zhǔn)的非對(duì)稱電容器(包括配置在設(shè)備上的產(chǎn)品),不受 TDG 其他規(guī)定限制。
含一種電解質(zhì)且電解質(zhì)符合危險(xiǎn)貨物分類標(biāo)準(zhǔn)的非對(duì)稱電容器,若儲(chǔ)能量小于等于 20 瓦特小時(shí)(包括配置在模塊上的產(chǎn)品),且在無包裝情況下能在堅(jiān)硬表面承受 1.2 米跌落試驗(yàn)而無內(nèi)裝物損失,不受 TDG 其他規(guī)定限制。
中國報(bào)告大廳《2025-2030年中國超級(jí)電容器市場(chǎng)專題研究及市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)評(píng)估報(bào)告》指出,2025 年超級(jí)電容器在能源轉(zhuǎn)型與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中的價(jià)值持續(xù)提升,其核心特性決定了雙電層與非對(duì)稱兩大類型的差異,而基于 TDG 的運(yùn)輸分類標(biāo)準(zhǔn)與合規(guī)要求,則是保障超級(jí)電容器流通安全的關(guān)鍵。從分類來看,僅儲(chǔ)能量大于 0.3 瓦特小時(shí)的超級(jí)電容器需按第 9 類危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸,且需通過特定公式計(jì)算儲(chǔ)能量;從運(yùn)輸要求來看,雙電層與非對(duì)稱類型的超級(jí)電容器均需滿足短路防護(hù)、壓力承受、能量標(biāo)記等基礎(chǔ)條件,同時(shí)可根據(jù)儲(chǔ)能量、安裝狀態(tài)、跌落試驗(yàn)結(jié)果等享受差異化豁免。需注意的是,上述內(nèi)容僅供參考,具體業(yè)務(wù)辦理需咨詢主管海關(guān),唯有嚴(yán)格遵循合規(guī)要求,才能實(shí)現(xiàn)超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)發(fā)展與安全流通的協(xié)同推進(jìn)。
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