超级电容器是介于传统电容器和蓄电池之间的一种新型储能装置，它具有功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等优点。超级电容器是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，其容量可达几百至上千法拉。与传统电容器相比，它具有较大的容量、较高的能量、较宽的工作温度范围和极长的使用寿命; 而与蓄电池相比 ,它又具有较高的比功率，且对环境无污染。因此可以说，超级电容器是一种高效、实用、环保的能量存储装置。几种能量存储装置的性能比较如表 1 所示。
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表1 能量存储装置性能比较 |
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元器件 |
比能量/Wh·kg --1 |
比功率W·kg --1 |
充放电次数/次 |
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普通电容器 |
＜0.2 |
104 ~ 106 |
＞106 |
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超级电容器 |
0.2 ~ 20.0 |
102 ~ 104 |
＞105 |
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充电电池 |
20 ~ 200 |
＜500 |
＜104 |
20世纪90年代, 由于混合电动汽车的兴起，超级电容器才受到广泛的关注并开始迅速发展起来。现今，大功率的超级电容器被视作一种大功率物理二次电源，各发达国家都把对超级电容器的研究列为国家重点战略研究项目。目前，超级电容器在电力系统中的应用越来越受到关注，如基于双电层电容储能的静止同步补偿器和动态电压补偿器等，国内外对他的研究和应用正在如火如荼地进行。此外，超级电容器还活跃在电动汽车、消费类电子电源、军事、工业等高峰值功率场合。超级电容器主要应用领域如表2所列。
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表 2 超级电容器主要应用领域 |
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应用领域 |
典型应用 |
性能要求 |
RC时间常数 |
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电力系统 |
静止同步补偿器、动态电压补偿器、分布式发电系统、微电网 |
高功率、高电压、可靠 |
ms ~ s |
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记忆贮备 |
消费电器、计算机、通信 |
低功率、低电压 |
s ~ min ~ h |
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电动车、负载调节 |
电动自行车、电动摩托车等 |
高功率、高电压 |
<2 min |
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空间 |
能量束 |
高功率、高电压、可靠 |
<5 s |
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军事 |
电子枪、SDI、电子辅助装置、消声装置 |
可靠 |
ms ~ s |
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工业 |
工厂自动化、起重设备、AGV、遥控等 |
依设备要求 |
<1 s |
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汽车辅助装置 |
催化预热器、用 回热 器 刹 车、冷 起动 |
中功率、高电压 |
S |
