中國官宣了殲-15T、殲-35和空警-600三型艦載機在福建艦成功電磁彈射起飛和著艦的消息之後，大家都表示非常振奮。

但，《產經中國》作為長期研究產量鏈與供應鏈的專業公眾號，還是要秉持著打破砂鍋問到底的精神，問一句：

中國與美國的電磁彈射技術的這一輪比拼，究竟我們做對了什麼。

福建艦航母和福特號航母都採用電磁彈射技術，為什麼我們能一艦三連，甚至連重達33噸的重型預警機空警600都一下子彈出去了，而美國的海軍福特號航母，服役不到半年，電磁彈射系統就暴露出各種各樣的花式故障，最糟糕的就是，彈射的能量使用率僅僅只有中國電磁彈射技術的三分之二。

應該來說，電磁彈射技術作為航母艦載機起飛的關鍵技術，其先進性直接關係到航母的作戰能力。然而，美國福特級航母所採用的電磁彈射系統卻因技術路線選擇問題，面臨一系列挑戰，很多人因此擔心福建艦航母會不會也存在同樣的風險？

福特號航母的電磁彈射系統故障率比較高，已經是人所共知的事實。

是否意味著電磁彈射系統並沒有蒸汽彈射系統可靠呢？

答案是否定的，美國想將電磁彈射換回蒸汽彈射系統，可惜供應商破產了，進退兩難。

那為什麼美國的電磁彈射系統問題不斷呢？

如果只需要最淺顯的答案，非常簡單。

福特號航母的問題是因為美國人採用了傳統的交流電技術，這一選擇在電力技術領域已逐漸顯露出落後之勢。

電磁彈射涉及的是一個龐大的系統，但決定性能和穩定性，同時也是技術含量最高的，就是儲能裝置。

中美電池彈射系統的最大區別，就是這套儲能裝置。

先說結論，中國使用的超級電容儲能裝置，所以能實現前一艦三連的壯舉。

但是，目前美國海軍的福特號使用的是飛輪儲能裝置，如下圖。

簡單說兩句什麼是飛輪儲能技術，這是一種讓飛輪加速旋轉，將電能轉化為轉子旋轉能量的儲能技術。

「福特」號的電磁彈射器用的就是飛輪儲能，雖然飛輪有儲存和釋放能量的速度快，能量密度高，壽命長等優點，但是更有成本高，體形龐大，特別是安全性差的缺點。

畢竟在巨大飛輪高速旋轉的情況下，一些看上去很小的缺陷都可能導致非常嚴重的後果。

比如，「福特」號飛輪裝置在運作時，轉速可達6400轉/分，這是一個非常恐怖的數據，對於各方面材料要求極高。

因為，當飛輪轉速超過支撐裝置強度極限時，大概率會導致系統受損，甚至造成「飛輪爆炸」的嚴重後果，也就是飛輪儲存的能量在航母內部瞬間釋放，其破壞力不見得比航母被命中一枚東風快遞來得小。

如果僅僅只是安全性差，限定飛輪的轉速基本就可以解決這個問題，無非是釋放的能量和彈射的重量小一些，這對最大彈射重量可達45噸的電磁彈射器來說，還是可以接受的。

但偏偏飛輪儲能裝置還特別複雜，可靠性極差，這也是為什麼福特號始終沒辦法正常使用的原因。

飛輪儲能裝置的工作流程是：先要給交流電機供電，再由其帶動飛輪旋轉，彈射艦載機時由飛輪反過來帶動交流發電機轉動，再用交流發電機發出的電去帶動彈射器的直線電動機。

也就是說，飛輪能量的釋放和吸收都要以交流電機為媒介，整套系統的能量損失還在其次，最棘手的是很容易出故障。

「福特」號平均每彈射70次就出現一次故障，其故障率之所以長期居高不下，與其飛輪儲能系統過於複雜，可靠性差有很大關係。

而超級電容儲能就強多了。超級電容是用電容器吸收電荷的方式來儲存能量的，與飛輪儲能相比，超級電容幾乎不存在機械磨損和應力問題，故障率自然就下來了。

不僅如此，超級電容的安全性還很高，由於沒有像鋰電池或鉛酸電池那樣的電解液，超級電容即使在碰撞、擠壓，乃至極端的穿擊測試時，都不會爆炸和起火。

雖然從理論上說超級電容有一定的自爆可能性，但是只要在充電過程中保證不過充，安全性基本還是沒有問題的。

這裡就帶來一個問題，為什麼美國不使用超級電容作為電磁彈射的儲能裝置呢？

因為超級電容是只認直流電的儲能裝置。

如果用交流電，需要在儲能之前，先把交流電轉成直流電存進電容，用的時候再把直流電轉回交流電，這不是脫褲子放屁麼？

那為什麼美國不直接使用直流電技術呢？

可能所有人都想不到，美國沒有直流電充能超級電容這方面的技術儲備。

全球直流電技術的研究、論文以及相關設備多由中國掌控。

說到這，想來大家就能明白為什麼，我們這麼強！

感謝祖國培養的大批科學家，工程師長年累月的研究對此做出的傑出貢獻。

這裡就不得不說說中國的超級電容技術的發展歷程了。

中國超級電容技術的發展始於20世紀80年代，最初與全球研究節奏基本同步，主要集中在高校和科研機構的基礎材料探索與性能測試。

這一時期，研究重點是理解雙電層電容效應的基本原理，電極材料多採用常規碳材料，能量密度僅能達到法拉級別，遠未達到商業化應用標準。

受限於材料工藝和製造技術，產品性能不穩定，循環壽命較短，僅在實驗室層面完成初步探索，與當時已開始軍事應用的歐美國家存在明顯差距。

進入21世紀，納米技術的興起為超級電容技術突破提供了關鍵支撐。

2000年後，國內科研團隊將碳納米管、石墨烯等新型納米材料引入電極研發，使得能量密度從早期的幾瓦時每千克提升至10瓦時每千克左右，功率密度也穩定在10²至10⁴瓦每千克的區間。

這一階段，國家新能源政策開始向儲能領域傾斜，研發補貼和稅收優惠政策陸續出臺，一批具備自主知識產權的產品開始湧現，深圳江森、上海奧威等早期企業率先實現小批量生產，產品初步應用於消費電子的電源備份場景。

2006年日本提出鋰離子電容器概念後，國內企業迅速跟進研發，通過引入鋰離子吸藏負極材料，將能量密度進一步提升至25至35瓦時每千克，接近鉛酸電池水平，為後續交通領域應用奠定了基礎。

近年來，中國超級電容產業進入規模化發展階段，2025年全球市場規模突破250億美元，中國佔比接近40%，已成為全球重要的生產基地。

技術層面，能量密度實現跨越式提升，部分企業研發的混合超級電容產品能量密度已達到50至220瓦時每千克，3000次循環容量保持率高達89.54%，遠超動力鋰離子電池1000次循環的國家標準。

製造工藝上，捲繞和疊片工藝的改進顯著提升了生產效率，3D打印、自動化塗覆等新技術的應用使得產品一致性大幅提高，單位生產成本較2015年下降了60%以上。

完整的產業鏈體系已逐步形成，上游原材料環節中，電極材料和電解液是核心。

電極材料方面，元力股份已突破超級電容活性炭技術，現有產能1000噸，以50至60萬元每噸的價格替代售價100萬元每噸的日本可樂麗產品，加速了關鍵材料的國產化進程。

電解液領域，國內企業在常規產品上已實現自主供應，但高端電解液材料仍有依賴，美國市場對中國高端電解液的進口依賴度達45%。

中游製造環節競爭格局清晰，形成了三級梯隊，寧波中車新能源與美國Maxwell處於第一梯隊，江海股份、風華高科等本土企業構成第二梯隊，力容新能源等專注細分市場的廠商位列第三梯隊。

2024至2025年，行業出現6起電極材料企業與電容廠商的併購案例，縱向整合成為明顯趨勢。

下游應用領域持續拓展，交通領域需求佔比達35%，2025年中國超級電容公交車市場規模有望達到數十萬輛，比亞迪以30%的市場份額位居首位；儲能領域增長迅猛，風電配套市場規模達12億美元，佔全球份額的55%，智能電網調峰、工業自動化等新場景不斷湧現。

中國超級電容技術目前正朝著更高性能、更低成本、更寬應用的方向發展。

技術研發將聚焦於高性能材料創新，碳納米管與石墨烯的複合技術有望使能量密度突破300瓦時每千克，新型聚合物電解質的應用將進一步提升產品在極端環境下的穩定性。

製造端，智能化生產線的普及將使生產效率再提升20%，規模效應帶來的成本下降將推動產品在消費電子、智能家居等領域的廣泛滲透。

產業鏈整合將持續深化，上游材料企業向下游延伸的比例會進一步增加，形成更多垂直一體化企業，提升整體競爭力。

其實，通過我們的超級電容技術的發展歷程就可以看出來，中國航母電磁彈射技術是完全產業鏈和供應鏈自主可控的一項技術。

所以，在這個層面上，中國航母已經站在了世界前列，有多前？

目前，據群主觀察，前面已經沒有國家了。

還有就是，電磁彈射器之所以對美國而言是個技術難題，很大程度上是因為美國的技術路線完全選錯了，「福特」級航母一開始採用了不靠譜的飛輪儲能。

但是，從根本上來說，還要歸結到電磁彈射的核心裝置，儲能技術上，美國目前使用的中壓交流綜合電力系統，與最先進的超級電容沒法有效對接。

美國的中壓交流系統要對接超級電容，就得先把交流電轉成直流電存進電容，用的時候再把直流電轉回交流電，兩次轉換下來會浪費不少電，還得裝一大堆逆變器、穩壓器之類的設備，又佔地方又花錢。

更關鍵的是，超級電容的優勢是瞬間爆發大功率，可交流系統要求電的頻率、相位得嚴絲合縫對上，這會讓電容的爆發力慢半拍，還可能攪亂電網電壓，不敢讓它全力工作。

加上美國這套系統當初是按飛輪儲能設計的，沒給超級電容留接口，硬接不僅成本高，設備還容易出故障，就像給舊機器裝新零件，始終不兼容。

由此可見，美國電磁彈射器存在的問題是系統性的，解決難度非常之大。

有沒有辦法，在短期之內解決這個問題呢？

目前就群主來看，無法解決，美國製造業的衰退，已經讓這個問題成為了一個技術黑洞。

什麼是技術黑洞，就是投再多錢，也只能被無情吞噬，但不產生任何效果的現象。

電磁彈射技術的競爭早已超越軍事裝備的範疇，演變為衡量國家科技創新能力的標尺。

美國海軍在福特級改造中暴露出的系統性困境，折射出傳統技術路線遭遇的天花板效應。

而中國在福建艦上展現的技術自信，預示著東方智慧正在改寫海洋強國的評判標準。

這場沒有硝煙的技術競賽告訴我們：真正的強者不是在既有賽道上加速奔跑，而是敢於開闢無人區，用顛覆性創新定義未來戰爭的形態。

本文獲公眾號「產經忠國」授權轉載