轻轻一碰就能给手机充满电，等待一个红绿灯的时间就能让电动车能量满满……这是山西中科美锦炭材料有限公司新投产的淀粉基电容炭产业化项目带来的新能源应用场景。让人意想不到的是，制造这一场景的“魔术师”，竟然是我们再熟悉不过的玉米。
　　所有的不可思议，在清徐县中科美锦现代化的生产线上变为现实：但见洁白的玉米淀粉经过低温交联、中温炭化、高温活化、深度纯化、表面钝化等一道道工序，变成了一粒粒乌黑的炭球。而在这黑白转换间，它的身价也实现了剧增，每吨3000元的玉米淀粉，加工成超级电容炭后，就能卖到每吨30万元。
　　玉米淀粉的华丽变身，得益于超级电容器的发明。超级电容器是传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，它的储能量是传统电容器的10万倍，既有电容器快速充放电的特性，又有电池的储能特性，具有功率大、循环寿命长（10万次到100万次充放电后性能不发生明显衰减）等优点。
　　“现在我们手机用的锂电池，充满电需要1小时左右，但是超级电容器在1分钟以内就可以充满，而且不论严寒酷暑，性能基本不打折扣。其循环寿命使用长，可以达到百万次，即使驾驶10年的新能源汽车报废后，超级电容器还能拆下来正常使用。”据该公司科技人员介绍，超级电容器还具有安全性高、环保等特点，遇碰撞、挤压、穿钉等不会起火、爆炸，在生产、使用、存储，以及拆解过程中均不使用有害化学品或有毒金属，是绿色环保的储能装置。目前，超级电容器已经应用于国防军工、轨道交通、城市公交、智能电网、消费电子等重要领域和环节。
　　电容炭作为超级电容器的核心原材料，它的品质将直接决定超级电容器的工作能力及使用寿命。电容炭生产工艺和配套设备条件严苛，我国的电容炭产业尚未成熟，还是一大难题。
　　从2015年起，中国科学院山西煤化所709课题组投身于电容炭国产化技术的攻关，他们在上百种原材料中一个个地试，在无数的试错中，终于找到了最理想的原材料——玉米淀粉，而且还验证出了一个结果，山西和山东的玉米在纯度和结构上最理想。
　　随即，美锦能源与中国科学院山西煤化所强强联手，从2016年起，美锦能源投资2300万元用于中试技术攻关，并获得16项专利。2019年建成10吨级电容炭中试线，并完成优化固化形成工艺包。经过几年与宁波中车新能源、锦州凯美等下游主流用户互动，产品检测结果表明，大部分指标与日本主流产品相同，个别指标超过国外产品。
　　2021年4月，相关技术通过中国石油和化学工业联合会科技成果评估，该项目形成了国产电容炭的技术指标体系及应用解决方案，提升了超级电容器关键材料自主保障能力。当年8月，美锦能源与山西煤化所签订投资协议，成立山西中科美锦炭材料有限公司，并启动淀粉基电容炭产业化一期项目建设。
　　目前，该项目已投产运营，有望实现电容炭的国产化和进口替代，解决困扰我国超级电容器行业多年的瓶颈性难题，对于全省产业链的延长、优化产业布局、推动高质量发展具有重要意义。

范珉菲 利娜 罗阳