超级电容器是上世纪80年代后发展起来的新型储能器件，在欧洲、美国、日本已经开始形成新兴的产业。

　　一、国外研发情况

　　从1990年开始，世界各国开始成立专门机构开发和生产超级电容器，目前，在该技术领域中处于地位的国家有俄罗斯、日本、德国和美国，这些发达国家已把超级电容器项目作为国家重点研究和开发项目，并提出了近期和中长期发展计划。在超级电容器的实用性方面，俄罗斯走在世界的前列。

　　二、国内研发情况

　　我国从九十年代开始研制超级双电层电容器，与国外先进水平还有一定的差距。据有关资料表明，国内有些单位已经研制出比能量为10Wh/kg、比功率为600W/kg的高能量型及比能量为5Wh/kg、比功率为2500W/kg的高功率型超级电容器样品，循环使用次数可达50,000次以上。性能指标已经达到国际先进水平，成本较国际平均价格有大幅度下降，初步具备应用水平。我们相信，在创新精神的鼓励下，我国超级电容将很快赶上、超过世界先进水平。

　　1.具有超高电容量(0.1F～5000F)

　　2.比同体积电解电容容量大2000～6000倍

　　3.阻抗很低LOW ESR

　　4.有超长寿命，充放电大于40万次

　　5.单体电压：2.3V、2.5V、2.7V

　　6.释能密度(Power Density)是锂离子电池的数十倍以上

　　7.与同体积的电池相比，电容电池具有10倍以上的功率密度和100倍以上的充放电速率

　　8.与蓄电池相比，有更宽的工作温度范围，无污染，免维护 （工作温度一般在-20℃～+70℃，储存温度在-40℃～+70℃范围内）

　　法拉电容是利用电子导体活性炭与离子导体有机或无机电解液 之间形成感应双电荷层原理制成的电容器，体积小、容量大、电压记忆特性好、可靠性高。

　　电容电池之所以叫超级电容，是因为电容电池的容值都是法拉级的，且可以很快提供一个充放电，这是传统的电容或者电池做不到的。下面介绍了各种产品不同的应用范围，横坐标是能流密度，纵坐标是能量密度，从中可以看到哪个地方是电池的应用范围，哪个地方是传统电容的应用范围，哪一块是电容电池的应用范围。

　　图1. 电容电池和其他储能技术的比较

　　我们知道电池的充放电大概在1小时到10个小时左右，而传统电容是作为滤波使用的，充放电是在0.03秒，但是电容电池就在1秒左右，基本上是从0.1秒到10秒，这正是汽车比如刹车起动的时候要用的，当然任何的设备比如风能变桨系统，变桨的时候要提供能量也是在这个时间段。电容电池的能流密度和能量密度都非常高。电容电池是用物理的方法储能，电池是用化学反应的方法来储能，所以电池的反应时间会很长，电容电池可以快速的充放电，这是它的根本原因，也是电容电池的性能优势之所在。

　　传统的储能系统是使用铅酸电池。以风力发电为例，有风时由风力发电机发电，无风时由储能系统供电。当电源断开进行切换时，铅酸电池需要十几秒的反应时间。这时便可由电容电池进行辅助。由于电容电池是将电荷储存起来，可以快速的补充和释放，而电池则需要经过化学反应的方式进行充放电。在这十几秒的时间里，电容电池可以提供短时间的能量，保证电源稳定。电容电池可以工作在在-40℃~65℃之间，可以覆盖PC -20℃~60℃的工作温度范围和电池0℃~50℃的工作温度。电容电池是功率密集元件，但放电时间较短，电池是能量密集型元件，放电时间较长。

　　图2.电容电池与电池的充放电次数比较

　　电容电池的应用主要是用作备用电源和提供峰值功率。电容电池用作备用电源时，具有高可靠性、免维护、长寿命和宽工作温度范围的特点。由于电容电池能够进行高功率的充放电，所以可以将火车，城市轻轨的刹车能量储存起来，加速时提供峰值功率，或者可以在吊车起吊时，电动机启动时提供峰值功率。

　　图3.电容电池与电池的储能原理比较

　　如上图3所示，电容电池和电池在储能原理上的不同在于电容电池利用的是物理的储能方式而电池利用的是化学的储能方式。同时，电容电池和电池的储能的决定因素也不同。

　　图4.电容电池与锂离子电池比较

　　电容电池器是功率密集元件(>10kW/L)而锂离子电池是能量密集元件 (~200 Wh/L)。

　　图5.电池电压随电池能量的变化

　　图6.电容电池器的放电特性

　　随着各国对超级电容电池紧锣密鼓的研发，技术日趋成熟，超级电容电池已进入应用阶段，渐趋市场化、商业化。