超級(jí)電容器具有非常廣泛的用途。與燃料電池等高能量密度物質(zhì)相結(jié)合，超級(jí)電容器提供快速的能量釋放，滿足高功率的需求，從而使燃料電池可以僅作為能量源的使用。目前，超級(jí)電容器的能量密度可高達(dá)20kW/kg，并已經(jīng)開始搶占傳統(tǒng)電容器和電池之間的市場(chǎng)。

在要求高可靠性而對(duì)能量要求不高的應(yīng)用中，可以用超級(jí)電容器來(lái)取代傳統(tǒng)電池，也可以將超級(jí)電容器和電池結(jié)合起來(lái)，應(yīng)用在對(duì)能量有要求很高的場(chǎng)合，而可以采用體積更小、更經(jīng)濟(jì)的電池。

超級(jí)電容器的ESR值很低，從而可以輸出更大的電流，也可以快速的吸收大電流。同化學(xué)充電原理相比，超級(jí)電容器的工作原理使這種產(chǎn)品性能更穩(wěn)定，因此，超級(jí)電容器的使用壽命會(huì)更長(zhǎng)。對(duì)于像電動(dòng)工具、玩具這種需要快速充電的設(shè)備來(lái)說，超級(jí)電容器無(wú)疑是最理想的電源。

一些產(chǎn)品適合采用電池、超級(jí)電容器的混合系統(tǒng)，超級(jí)電容器的使用可以避免為了獲得更多能量而使用大體積的電池。如消費(fèi)電子產(chǎn)品中的數(shù)碼相機(jī)就是例子，超級(jí)電容器的使用使數(shù)碼相機(jī)可以采用更便宜的堿性電池而不是使用昂貴的Li離子電池。

超級(jí)電容器單元cell的額定電壓范圍為2.5～2.7V，因此，很多應(yīng)用中需要使用多個(gè)超級(jí)電容器單元。當(dāng)串聯(lián)這些單元時(shí)，設(shè)計(jì)工程師需要考慮單元間的平衡和充電情況。任何超級(jí)電容器都會(huì)在通電情況下，通過內(nèi)部并聯(lián)電阻放電，這個(gè)放電電流稱為漏電流，它影響超級(jí)電容器單元的自放電。同某些二級(jí)電池技術(shù)相似，超級(jí)電容器的電壓在串聯(lián)使用時(shí)也需要平衡，因?yàn)槌?jí)電容存在漏電流，內(nèi)部并聯(lián)電阻的大小決定串聯(lián)的超級(jí)電容器單元上的電壓分配。

當(dāng)超級(jí)電容器的電壓穩(wěn)定后，各個(gè)單元上的電壓將隨著漏電流不同而發(fā)生變化，而不是隨著容值不同而變化。漏電流越大，額定電壓就越小，反之，漏電流小，額定電壓就高。這是因?yàn)椋╇娏鲿?huì)造成超級(jí)電容器單元的放電，使電壓降低，而這個(gè)電壓會(huì)隨后影響和它串聯(lián)在一起的其他單元的電壓，這里假定這些串連的單元都使用同一個(gè)恒定電壓供電。為了補(bǔ)償漏電流變化，常采用的方法就是在每一個(gè)單元旁邊并聯(lián)一個(gè)電阻，去控制整個(gè)單元的漏電流。這種方法有效地降低了各單元之間的相應(yīng)并聯(lián)電阻的變化。

超級(jí)電容器的應(yīng)用

超級(jí)電容器產(chǎn)品由于其具有特殊的優(yōu)點(diǎn)，全球需求量迅速擴(kuò)大，已成為化學(xué)電源領(lǐng)域內(nèi)新的產(chǎn)業(yè)亮點(diǎn)。應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊。它的應(yīng)用領(lǐng)域涉及運(yùn)輸業(yè)、風(fēng)能、儲(chǔ)能和工業(yè)用UpS等各個(gè)領(lǐng)域。不僅從根本上改變了電動(dòng)車在交通運(yùn)輸中的位置，也將改進(jìn)風(fēng)能、太陽(yáng)能等間歇性能源利用的可能性，在滿足人們對(duì)能源需求的同時(shí)，減少了對(duì)石油的依賴。

此外，超級(jí)電容器還在包括稅控機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、掌上電腦等微小電流供電的后備電源等消費(fèi)性電子產(chǎn)品及眾多領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展?jié)摿Γ皇澜绺鲊?guó)廣泛關(guān)注，行業(yè)前景可期。

一、超級(jí)電容器在運(yùn)輸業(yè)的應(yīng)用

首先是純電動(dòng)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。就在上海世博會(huì)期間，某公司研制出一款去掉辮子的超級(jí)電容器純電動(dòng)汽車，此為上海世博會(huì)“零排放”公交車。這款公交車每隔2-3公里就會(huì)在指定的充電站（兼具公交車站功能）進(jìn)行充電，充電時(shí)間僅需幾分鐘，位于公交車座位下的超級(jí)電容器就完成了全部充電任務(wù)。

超級(jí)電容器的公交車充電方式靈活多樣，可以從剎車系統(tǒng)中獲取能量，這類公交車時(shí)用的電力比無(wú)軌電車少40%，能耗僅為燃油車的三分之一。

超級(jí)電容器還應(yīng)用在混合電動(dòng)車上。混合電動(dòng)汽車采用多能源系統(tǒng)提供動(dòng)力，以燃油發(fā)動(dòng)機(jī)作為主要?jiǎng)恿Γ远坞娫醋鳛檩o助動(dòng)力。混合電動(dòng)汽車最大的優(yōu)點(diǎn)就是在加速期間或爬坡時(shí)，要從有電池和超級(jí)電容器組成的能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)吸取電力，當(dāng)車輛的動(dòng)力需求較低時(shí)，該能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)被充電，這樣不僅增加了能量效率，而且車輛能夠通過再生制動(dòng)，在減速時(shí)能量重新回收，加速時(shí)付出，既節(jié)省了油又減少了污染。混合電動(dòng)汽車能節(jié)油30%-50%，減少污染70%-90%。

將蓄電池與超級(jí)電容結(jié)合起來(lái)，他們的優(yōu)點(diǎn)可以互補(bǔ)，成為一個(gè)極佳的貯能系統(tǒng)。此還可用于卡車低溫起動(dòng)、中型和重型卡車、陸上和地下的特種用車，它在大電流以及高低溫條件下工作，都會(huì)有很長(zhǎng)的壽命。

此外，超級(jí)電容器與蓄電池并聯(lián)應(yīng)用，可以提高機(jī)車的低溫啟動(dòng)性能。就是對(duì)于提高汽車在冷天的啟動(dòng)性能（更高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩），超級(jí)電容器具有非常重要的意義。通常在-20℃時(shí)，機(jī)動(dòng)車由于蓄電池的性能大大下降，很可能不能正常啟動(dòng)或需要多次啟動(dòng)才能成功，而超級(jí)電容器可以在-40℃與蓄電池并聯(lián)時(shí)，僅需一次點(diǎn)火，其耐低溫性能優(yōu)點(diǎn)非常明顯。

在城市軌道交通工程中，車輛的制動(dòng)方式為電制動(dòng)（再生制動(dòng)）加空氣制動(dòng)，在運(yùn)行中以電制動(dòng)為主，空氣制動(dòng)為輔。運(yùn)行中的列車由于站與站之間的距離較短，列車啟動(dòng)、制動(dòng)頻繁，制動(dòng)能量相當(dāng)可觀。超級(jí)電容器在應(yīng)用于軌道車輛中時(shí)，在軌道車輛制動(dòng)的時(shí)候，回收制動(dòng)能量，存儲(chǔ)于超級(jí)電容其中;而當(dāng)車輛再加速時(shí)，超級(jí)電容器將這些能量釋放出來(lái)，于是節(jié)省了30%的能量。