1.5　应用

超级电容器以其众多的优点，一经问世便受到人们的广泛关注，已在很多领域得到成功的应用。充当记忆器、电脑、计时器等电子产品的后备电源，用于电动汽车及混合动力汽车、太阳能、风能发电装置辅助电源，还可应用于军事、航空航天等领域。

1.5.1　电子行业

超级电容器可以在短时间内充电完毕，并能提供比较大的能量，可用作存储器、微型计算机、系统主板和钟表等的备用电源。当主电源中断或由于接触不良等原因引起系统电压降低时，超级电容器就可以起后备补充作用，可以避免因突然断电而对仪器造成的影响。超级电容器可取代电池作为电动玩具、钟表、照相机、录音机、便携式摄影机等小型电器的电源。超级电容器还是数字无线应用的理想选择［10］。超级电容器还可以用于在相当苛刻环境中工作的数据记录设备上，例如点货设备或者包裹检测器等。目前处于实用阶段的是新型小体积、低高度的柱形脉冲超级电容器。

1.5.2　电动汽车及混合动力汽车

电动汽车对动力电源的要求引起了世界范围对超级电容器这一新型储能装置的广泛重视。包括燃料电池在内的二次电池在高功率输出、快速充电、宽温度范围使用等方面存在一定的局限性，而超级电容器能较好地满足电动车，特别是混合动力型电动车在启动、加速、爬坡时对功率的需求。若与动力电池配合使用，则可充当大电流或能量缓冲区，减少大电流充/放电对电池的伤害，延长电池的使用寿命。同时还能较好地通过再生制动系统将瞬间能量回收于超级电容器中，提高能量利用率［11］。美国Maxwell公司所开发的超级电容器已在各种类型电动车上得到良好应用。本田公司在其开发出的第三代和第四代燃料电池电动车FCX-V3和FCX-V4中分别使用了自行开发研制的超级电容器来取代二次电池，减少了汽车的重量和体积，使系统效率增加，同时可在刹车时回收能量。2006年8月，上海奥威科技开发有限公司与上海巴士电车等合作开发的超级电容器电车，在上海市中心的繁华地段成功实现了商业化运营，为发展城市公交提供了全新的思路。上海11路超级电容公交电车已经正式运行3年多，17辆公交车总运行里程超过150万千米，完成载客680万人次，平均能耗仅为0.98kW·h·km-1（运行能耗成本0.7元/km）。正是这些优点，2010年上海世博会期间，超级电容器公交车数量提高到36辆。

1.5.3　太阳能、风能发电装置辅助电源

超级电容器可以作为太阳能或风能发电装置的辅助电源，将发电装置因风源和光源强度的不稳定而产生的瞬间大电流以较快的速度储存起来，并按照设计要求释放，从而大大增加电网的工作稳定性。另外超级电容器的长寿命、免维护和环保等特点也便于在野外长期免维护工作，成为真正的绿色能源。例如航标灯，在白天由太阳能提供电源并对超级电容器充电，晚上则由超级电容器提供电源。由于超级电容器的使用维护要求极低，使用寿命可达10年，这种新型的航标灯可以大大减轻日常维护工作的强度，并能保证长时间可靠工作。

1.5.4　军事、航空航天

新一代航天飞行器在发射阶段除了具有常规高比能量电池外，还必须与超大容量电容器组合才能构成“致密型超高功率脉冲电源”。通过对脉冲释放率、脉冲密度、峰值释放功率的调整，使脉冲电起飞加速器、电弧喷气式推进器等装置实现在脉冲状态下达到任何平均功率水平的状态。Evans公司开发了一种大型的超级电容器，工作电压为120V，存储的能量超过35kJ，功率高于20kW［12］。

超级电容器以其超大容量和高储能密度作为一种新型储能元件，在电动车、电磁武器和不间断电源等方面的应用具有很大的潜力。在实用化进程中，尤其是推广到更广阔的脉冲功率技术的应用中，尚需解决它的工作电压低和内电阻大等问题。超级电容器的两个主要应用，即高功率脉冲应用和瞬时功率保持应用。高功率脉冲应用的特征是瞬时流向负载大电流。瞬时功率保持应用的特征是要求持续向负载提供功率，持续时间一般为几秒或几分钟。瞬时功率保持的一个典型应用是断电时磁盘驱动头的复位。不同的应用对超级电容器的参数要求也是不同的。高功率脉冲应用是利用超级电容器较小的内阻（R），而瞬时功率保持应用是利用超级电容器大的静电容量（C）。

今后超级电容器的研究重点仍然是通过开发和设计新材料，得到理想的电极材料和体系，提高电容器的性能，制备出性能好、价格低、使用便捷的新型电源以满足市场的需求。