超級(jí)電容和電池都是能量的存儲(chǔ)載體，但二者有不同的特點(diǎn)。超級(jí)電容通過(guò)介質(zhì)分離正負(fù)電荷的方式儲(chǔ)存能量，是物理方法儲(chǔ)能，電池是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)的方法來(lái)儲(chǔ)能。超級(jí)電容充放電次數(shù)可達(dá)百萬(wàn)次，而電池只有1000次，顯然超級(jí)電容壽命要遠(yuǎn)大于電池，降低維護(hù)成本且有利于環(huán)保。
超級(jí)電容充放電速度快，能夠在機(jī)車啟動(dòng)時(shí)提供能量，剎車時(shí)捕獲能量，因?yàn)槌?jí)電容充放電的時(shí)間在1秒左右，正好與機(jī)車剎車或啟動(dòng)的時(shí)間匹配。其他設(shè)備比如風(fēng)力發(fā)電中，風(fēng)輪機(jī)變槳的時(shí)候要提供能量也是在這個(gè)時(shí)間段。而電池的充放電大概在1小時(shí)到10個(gè)小時(shí)左右，而傳統(tǒng)用于濾波的電容，充放電為0.03秒。
超級(jí)電容放電速度快，而且容量大，能夠瞬間釋放巨大的能量，能夠用作備用電源，在系統(tǒng)突然斷電時(shí)，在極短時(shí)間內(nèi)為系統(tǒng)提供能量。超級(jí)電容也可以用作發(fā)動(dòng)機(jī)或動(dòng)力電池的輔助，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率和能量利用效率。在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，超級(jí)電容將捕獲的能量釋放，滿足峰值功率要求，從而減輕電池或發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)擔(dān)。
除此之外，超級(jí)電容還能用于自動(dòng)抄表系統(tǒng)中的智能電表（水表，燃?xì)獗恚?、相機(jī)閃光燈、混合動(dòng)力汽車。超級(jí)電容節(jié)能、環(huán)保、高效的特點(diǎn)迎合了當(dāng)下節(jié)能減碳的設(shè)計(jì)訴求。本期半月談聚焦超級(jí)電容，通過(guò)以下三個(gè)方面介紹超級(jí)電容：
超級(jí)電容器基本原理及性能特點(diǎn)
超級(jí)電容屬于雙電層電容器，它是世界上已投入量產(chǎn)的雙電層電容器中容量最大的一種，其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣，都是利用活性炭多孔電極和電解質(zhì)組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得超大的容量。
相對(duì)鉛酸電池、鎳鎘電池、鋰離子電池，超級(jí)電容具有節(jié)能、超長(zhǎng)使用壽命、安全、環(huán)保、寬溫度范圍、充電快速、無(wú)需人工維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。本文通過(guò)圖表來(lái)對(duì)比各種不同儲(chǔ)能產(chǎn)品的特點(diǎn)。
超級(jí)電容的典型應(yīng)用與選型
超級(jí)電容容量大，充放電速度快，而且充放電循環(huán)可達(dá)百萬(wàn)次，非常適合用作備用電源和提供峰值功率。本文介紹超級(jí)電容的工作原理，并著重介紹在集裝箱龍門(mén)吊車和智能電表上的應(yīng)用。
注：本文部分圖表來(lái)自理察森電子，在此表示感謝。理察森電子是電力電子器件專業(yè)分銷商，代理眾多品牌，其中包括Maxwell超級(jí)電容。
