超级电容器的发展及应用现状

第３６卷第１　１期　２０１　７年１　１月　电Ｔ电能新技术　Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｖｏ１．３６，Ｎｏ．１１　ＮＯＶ．２０１７　超级电容器的发展及应用现状　黄晓斌　，张　熊　，韦统振　，齐智平　，马衍伟　（１．中国科学院电工研究所，北京１００１９０；２．中国科学院大学，北京１０００４９）　摘要：超级电容器是近几十年发展起来的一种新型储能器件，具有功率密度大、循环寿命长、低温　性能好等特点，已在电力、交通、工业等领域得到了广泛的应用。本文介绍了超级电容器的种类和　基本原理，以及近年来国内外超级电容器产业的发展和市场现状。随后对超级电容器的主要应用　领域及其现状进行了综述。最后针对超级电容器能量密度相对偏低的缺点，提出了相关的研究和　发展建议。　关键词：超级电容器；电力；交通；工业；机械　ＤＯＩ：１０．Ｉ２０６７／Ａ　１ＥＥＥＩ７０９０６０　文章编号：１００３—３０７６（２０１７）１１－００６３－０８　中图分类号：ＴＭ２４２　１　引言　随着全球经济的迅速发展，化石能源的快速消　耗和环境污染的日益恶化，人类对可持续和可再生　能源的需求日益增加，激发了科研人员对高效、清洁　的能量转换和储存器件的研究。在众多的储能器件　中，超级电容器是２０世纪七八十年代发展起来的一　种新型储能器件，具有优良的脉冲充放电性能，功率　密度高于蓄电池，能量密度又高于传统电容，传统电　容器、电池和超级电容器的Ｒａｇｏｎｅ图比较如图１所　示。此外，超级电容器充放电效率高（大于９０％），　寿命超长（百万次以上），适用温度范围宽，可在一　４０～７０℃。因具有这些独特的性能，超级电容器吸　・　比能量／（Ｗｈ／ｋｇ）　图ｌ　传统电容器、电池和超级电容器的Ｒａｇｏｎｅ图比较…　Ｆｉｇ．１　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　Ｒａｇｏｎｅ　ｇｒａｐｈｓ　ｏｆ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ。　ｂａｔｔｅｒｉｅｓ　ａｎｄ　ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｓ［　］　引了众多科研人员的关注，也使得超级电容器在电　力、＿Ｔ业、交通等领域，包括现今无处不在的移动电　子设备、电力系统的元器件和新能源汽车下一代能　量储存系统等方面，取得了不少商业化的应用。　本文将按种类及其储能原理对超级电容器进行　介绍，随后介绍当前国内外超级电容器领域的市场　现状，以及超级电容器的主要应用领域和相关进展，　最后，对超级电容器的发展状况进行总结，并对超级　电容器的发展提出了相关建议。　２超级电容器的分类　根据储能机制的不同，超级电容器可被分为双　电层电容器和赝电容器两类，本章对这两类超级电　容器及其基本１二作原理进行介绍。　２．１双电层电容器　双电层电容器基本工作原理：双电层电容器的　内部基本构造如图２（ａ）所示，隔膜将浸润了电解液　收稿日期：２０１７－０９—２７　基金项目：同家自然科学基金项目（５１６７７１８２）　作者简介：黄晓斌（１９９２一），男，广东籍，硕士研究生，研究方向为超级电容器；　张　熊（１９８１．），男，湖南籍，研究员，博士，研究方向为超级电容器储能技术。　电Ｔ电能新技术　的两电极分隔开。在充电时，正负电荷分别在两电　第３６卷第１　１期　要与碳材料形成复合物以提高循环寿命和充放电性　能　。　极表面积累，两电极分别带正、负电，从而形成电容　效应；放电时，电极表面积累的电荷又回到电解液　中，在外电路产生放电电流。　３超级电容器的市场现状　国外研究超级电容器起步较早，技术相对比较　成熟。许多国家早已将超级电容器项目作为国家级　的重点研究和开发项目，提出了近期和中长期发展　碳材料具有电导率高、比表面积大、稳定性好、　电位窗口宽等特点，在储能器件领域受到广泛的研　究和应用　。目前超级电容器研究和应用较多的　碳材料，包括活性炭、石墨烯、碳纳米管、模板碳　等　。不同碳材料的微观形貌和理化性质不同，电　化学储能性能有所差别，不同碳材料的比电容对比　如同２（ｂ）所示。　隔膜　计划。据智研咨询的《中国超级电容器市场研究及　投资前景分析报告》，２０１５年全球超级电容器市场　规模达到１６０亿￥，是２００７年市场规模的４倍，并　预计未来五年的年复合增长率有望达到２１．３％。　目前美国Ｍａｘｗｅｌｌ公司在高性价比超级电容器储能　集电器　和输电解决方案的开发和制造领域居全球领先地　位。俄罗斯的Ｅｌｉｔ公司、法国的Ｓａｆｔ公司、美国的　多孔碳电极　ＩＯＸＵＳ公司和Ｃｏｏｐｅｒ公司、韩国的Ｎｅｓｓｃａｐ、日本的　Ｎｉｐｐｏｎ公司、ＮＥＣ公司和Ｐａｎａｓｏｎｉｃ公司也投入巨　额资金对大容量超级电容器进行规模化生产的研　电解液离子　究。俄罗斯的ＥＳＭＡ公司是生产无机混合型超级电　（ａ）超级电容的结构示意图　容器的代表。　国内方面，因国家对新能源产业的政策性扶持，　超级电容器产业近年来飞速发展　、据智研咨询的报　ｇ／ｏｎ　／／　／　／　Ｅ　稚　丑　ｏ０｝ｌ　　／，斡　，，　，　ｃａ　ｓｅ　／ａｒ　ｂｏｎｍｏｎｏＭＩｔｌｌ　告，国内超级电容器市场２０１２—２０１５年年均复合增　速超过４０％，２０１５年国内超级电容器市场为６６．５　亿元，是２００９年的６倍。国内大多厂商生产双电层　电容器，重要企业有宁波中车新能源、北京集星、上　蝗　窿邀垒：三三鲞　：二：　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ　海奥威、锦州凯美、哈尔滨巨容、南通江海、天津力　神、湖南耐普恩等十多家，国内外市场主流的３０００Ｆ　级别超级电容器的主要性能指标比较见表１，国内　厂商与国际厂商虽仍有差距．但已在逐步缩小。宁　２　超级电容的结构示意和碳材料比电容对比　Ｆｉｇ．２　Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ　ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｅａｐａｃ．ｉｔｏｒ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　波中车新能源科技有限公司依赖强大的资金和技　术，近年来研制出适用于有轨和无轨电车的石墨烯　表ｌ　国内外商用３０００Ｆ级超级电容器主要性能参数表　Ｔａｂ．１　Ｍａｉｎ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｅｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ　３０００Ｆ—ｃｌａｓｓ　ｓｕｐｅｒ（。ａｐａｃｉｔ０ｒｓ　ａｔ　ｈｏｍｅ　ａｎｄ　ａｂｒｏａｄ　２．２　赝电容器　赝电容器，也称法拉第电容器，其基本工作原　理：赝电容器主要以金属氧化物或导电聚合物作为　电极。充电时，在电极和电解液表面发生快速的氧　化还原反应或法拉第过程，因电极材料的氧化还原　电位发生改变，两电极之间产生电势差，形成赝电容　效应；放电时，电极又与电解液发生与充电过程相反　的逆反应，两电极间电势差降低，实现放电。　目前研究较多的赝电容器材料包括，金属氧化　物、金属氢氧化物、导电聚合物等。然而，赝电容材　料大多受限于循环稳定性相对较差的缺点，往往需　黄晓斌，张　熊，书统振，等．超级电窬器的发展及应ｆ｛｛现状［Ｊ］．电１一电能新技术，２０１７，３６（１Ｉ）：６３－７０　６５　基超级电容器，单体容量达到万法级，处于世界领先　水平。上海焚威科技开发有限公司开发的“车用超　级电容器”，在技术水平上也较为先进。　会自动进行调整，通过控制１１－ｆ　片的角度使风机的转　速保持恒定；当机组发生严重故障或重大事故的情　况时，风机变桨系统配备的备电池系统确保机组安　全停机。目前备电池使用较多的是蓄电池组，但因　其更换频率过大和可靠性的问题，严重影响了风机　的无故障停机时间等指标　相较于蓄电池，超级电　容器具有Ｔ作温度范同宽（一４０～７０℃），寿命长，　老化缓慢，稳定性好，重量轻，维护成本低等显著的　４超级电容器的应用　４．１　电力　『天】其优异的性能，超级电容器在分布式发电的　多个方面已经实现了实用化　４．１．１　分布式发电及其并网　优点，用超级电容器替换蓄电池，可以大幅度降低风　机维护成本和提高其运行指标　风机变桨和超　级电容模组如图４所示，网４（ａ）为风力发电机组及　其风机变桨系统，　４（ｂ）（来自于Ｍａｘｗｅｌｌ官网）为　Ｍａｘｗｅｌｌ—ｌ６０Ｖ的超级电容器模组，主要设计用于　１．５～３ＭＷ风机的变桨系统。　存分布式发电中，可将超级电容器用于单独储　能，或与其他储能装置进行复合储能如图３所示，充　分发挥其功率密度大、循环寿命长、储能效率高、无需　维护等优点，可解决分布式发电系统中发电设备的输　出功率不稳定和不可预测的问题　。。这些领域包括　风力发电　‘、光伏发电　等。在这些分布式发电　系统中，超级电容器可以对系统起到瞬时功率补偿的　作　，并可以存发电中断时作为备用电源，以提高供　电的稳定性和可靠性。中同科学院电工研究所与江　苏双　企业合作开发用于太阳能路灯的超级电容器　模组，成功应用于２００８年北京奥运会场馆。　（ａ）风力发电机组中的风机变桨系统　ｌ馨１　３　超级电容器与电池的复合储能示意罔　Ｆｉｇ．３　Ｓｅｈｅｍａｔｉ｛’ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｃａｐａｅｉｔｏｔ’ｓ　ａＩｌｄ　ｂａｔｔｅｒｉｅｓ　此外，分布式发电目前也面临着并网难度大，脱　网事故多发的严峻问题。将分布式发电产生的电　（ｂ）Ｍａｘｗｅｌｌ的ｌ６０Ｖ超级电容器模组　能，经整流和升压为高压直流；将超级电容器（模　罔４风机变桨和超级电容模纽　Ｆｉｇ．４　Ｗｉｎｄ　ｔｕｒｂｉｎｅ　ｐａｄｄｉｅｓ　ａｎｄ　ｓｕｐｅｒｅａｐａｅｉｔｏｒ　ｍｏｄｕｌｅ　组）串联，升高耐受电压，再经升降压直流斩波变换　器连接到直流母线上。当电源　现暂降或断供等不　稳定问题时，超级电容器储能系统会升高电压，维持　母线电压并稳定在规定值附近；当发生电源功率变　大或负衙变小时，超级电容器会吸收能量充电，降低　４．１．３　电力调节与电能质量调整　稳定的电能质量，对于电网的安全、经济运行、　保障Ｔ业产　质量和科学实验的正常进行以及降低　能耗等方面均有重要意义。将超级电容器合理地应　用在电力调节和动态电压补偿系统中，可有效地调　整电能质量。　并稳定母线电压　『太ｌ此，超级电容器储能系统可保　证直流坶线电压稳定在允许的范同内，减小分布式　发电并网时对电网的冲击“　４．１．２　风机变桨系统　。　在电网或配电网的电力渊节中，可将超级电容　器作为储能装置用于动态电压补偿系统，超级电容　器动态电压补偿系统基本原理如图５所示　当电网　风力发电是将风能这种分布广泛的可再生清洁　能源，转化为电能最直接有效的方法，其中风机变桨　距系统是维持风力发电机平稳运行的关键。　正常运行期间，根据风速的变化，风机变桨角度　或配电网出现电压跌落、闪变和间断等电能质量问　题时，超级电容器通过逆变器释放能量，及时输出补　偿功率并维持一定的时间，以保证电网电压稳定，使　６６　电Ｔ电能新技术　正常行驶　第３６卷第１　１期　敏感用户设备正常、不问断地运行　。在电网或配　电网的动态电压补偿系统（ＤＶＲ）中，超级电容器的　应用可以起到改善电能质量的作用　。超级电容　器时间常数约为１　ｓ，对于设计补偿时间约为２ｓ的　ＤＶＲ产品来说具有较高的性价比。２０１　１年中国科　学院电工研究所推出国内首个超级电容器ＤＶＲ产　品；闲时效率达９９．２％，为目前公开报道的最高水　平。通过中国机械ｌＴ业联合会和中国电工技术学会　联合组织的产品鉴定，一致认为达到国内领先水平。　（ａ）配备超级电容器的复合电源３种工作模式　回　超级电容器　５　超级电容器动态电压补偿系统基本原理　Ｆｉｇ．５　Ｂａｓｉｃ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｒｅｓｔｏｒｅｒ　ｗｉｔｈ　ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｓ　（ｂ１凯迪拉克！Ｏ　Ｉ　６款ＣＴＳ　４．２　交通　４．２．１　汽车　因具有充放电快、功率大的特点，超级电容器可　应用于汽车起步、加速及制动过程中的能量回收和　释放。配备了超级电容器启停系统的汽车，因瞬间　（ｃ）马自达ＣＸ．５　器　功率高，加速性能得以提高；当汽车制动减速时，超　级电容器又可迅速回收能量　。此外，蓄电池因　图６复合电源的＿Ｔ作模式和配备超级电容启停　系统的汽车　Ｆｉｇ．６　Ｗｏｒｋｉｎｇ　ｍｏｄｅｓ　ｆｏｒ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｐｏｗｅｒ，ａｎｄ　ｃａｒｓ　减少了大电流和重复周期，使用寿命得以延长。复　合电源的丁作模式和配备超级电容启停系统的汽车　如图６所示，图６（ａ）为配备超级电容器和铅酸电池　复合储能的三种工作模式。图６（ｂ）和图６（ｃ）为两　款配备了超级电容启停系统的汽车，与传统汽车相　比，配备了超级电容启停系统的汽车，可达到降低燃　ｅｑｕｉｐｐｅｄ　ｗｉｔｈ　ｓｕｐｅｒｃａｐａｅｉｔｏｒ　ｓｔａｒｔ　ａｎｄ　ｓｔｏｐ　ｓｙｓｔｅｍ　传统公交车的能量利用率效率很低，并且会排放大　量因燃烧不充分而产生的有害物　因公交车具有行驶路线和停靠地点同定，启停　次数多的特点，将超级电容模组用于公交车的储能　油成本、提高汽车性能、降低排放、优化驾驶体验的　效果。　和动力系统，可实现提高能源利用率，降低有害气体　排放，减少噪音的效果　’　。　此外，超级电容器也可以应用于汽车的低温启　动　将超级电容器与蓄电池并联，蓄电池的启动速　度将会得以提高。。　。因为冬季气温较低，蓄电池性　能严重下降，传统的汽车可能难以、甚至无法启动；　因超级电容器低温性能好，采用超级电容器与蓄电　池并联的系统．可以明显改善汽车在低温时的启动　性能，相较于单一的蓄电池系统具有　著的优势。　４．２．２公交车　２００６年，上海市采用奥威超级电容公交车的Ｉ１　路开通如图７所示，成为世界上第一条商业化运行　的超级电容车公交线路。目前，上海已有包括１　１　路、２６路、９２０路等多条奥威超级电容公交车线路。　另外，中国中车的超级电容公交车也已于２０１５年在　宁波下线，目前宁波已有包括３０６路、３３０路等多条　超级电容公交线路。　４．２．３城市轨道交通　传统公交车采用柴油发动机产生动力，起步加　速｛Ｆｈ耗较大，减速停站时又浪费了大量动能，因此，　地铁、有轨电车、磁浮列车等城市轨道交通启停　黄晓斌．张熊．｝ｊ统振．等．超级电窬器的发展及应用现状［Ｊ］．电工电能新技术，２０１７．３６（１１）：６３　７０　６７　院有限公司、广州中车有轨交通研究院有限公司等　位联合研制，拥有自主知识产权的１５００Ｖ地铁列　车用超级电容器储能装置在广州地铁６号线浔峰岗　站正式挂网运行，这标志着以超级电容器为核心部　件的新型制动能量回收利用装置，在我国城市轨道　交通领域中的应用获得了突破性进展。基于超级电　容的再生制动能量回收装置能有效改善牵引供电质　量，实现再生电能的有效利用，节能降耗。超级电容　７上海ｌｌ路一奥威超级电容器公交车　Ｆｉｇ．７　Ｓｈａｎｇｈａｉ　ｌ１　Ｒｏｕｔｅ　ｓｕｐｅｒｔ＇ａｐａｔ’ｉｔｏｒ　ｂｕｓ　地铁制动能量回收利用系统示意图如图９所示。　较为频繁。因具有充放电快、功率高、寿命长的特　点，超级电容器也适用于城市轨道交通工具的储能　器件　・　。　２０ｌ４年，广州『仃开通了从万胜同站一广州塔站　宰　嗣蓥臂　车载　●　●●●●●的有轨电车，该有轨电车采用超级电容器作为储能　时间ｆ，　时间，：　列车１制动　列车２加速　，储能系统开始储存回收的制动能ｌ－，，－储能系统向其传递能量　元件，理论使用寿命达１０年。２０１６年，我国首列从　整车技术到零部件，均全部实现自主化的超级电容　储能１００％低地板技术现代有轨电车在株洲首次亮　相。该类有轨电车全程采用无架空接触网运行，仅　需在站台充电３０ｓ，即可行驶３至５ｋｍ。该有轨电车　因其地板低，可便于乘客上下车；同时，因无站台，可　减少线路投资；此外还有速度快、运量大、编组灵活、　安全、适时、节能、环保等特点。磁浮列车制动能量　约占总耗电量的２０％，目前为电阻消耗，能量浪费　巨大。中国科学院电Ｔ研究所研发ｌ叶ｌ基于超级电容　器轨道交通制动能量回收利用系统（５００ｋＷ／　网９　地铁超级电容器制动能量同收利用装置示意　Ｆｉｇ．９　Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ　ｏｆ　ｂｒａｋｉｎｇ　ｅｎｅｒｇｙ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ａｎｔｉ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｖｉｃｅ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ　４．３工业与机械　４．３．１起重机　起重机在港口、建筑和矿业等领域应用广泛，其　储能需求的典型特点为高占空比的深度放电周期。　采用超级电容器能量管理系统，利用制动和下降过　程中的能量回收，可为起重机节省燃油４０％　，装　配超级电容能量管理装置的起重机如图１０所示。　５ｋＷｈ），实现制动能量同收总效率＞９０％（具体节　电率取决于实际应用Ｔ况），目前安装在上海高速　磁浮１．５ｋｍ示范线站点ｊ：，其超级电容器制动能量　回收利用装置如陶８所示。　此外，因无需发动机提供峰值功率，还能缩小柴油发　动机的体积，从而进一步节省燃油。在现今全球变　暖和废气排放日益严峻的气候条件下，降低了燃油　的消耗量，提高了能源的利用率，为节能减排提供贡　献．　８　超级电容器制动能量回收利Ｊ丰ｊ装置　Ｆｉｇ．８　Ｂｒａｋｉｎｇ　ｅｎｅｒｇｙ　ｒｅ（’ｏｖｅｒｙ　ａｎｄ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｖｉｃｅ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ　罔ｌ０　装配超级电容器能量管理装置的起重机　Ｆｉｇ．１０　Ｃｒａｎｅｓ　ｆｉ）ｒ　ａｓｓｅｍｂｌｙ　ｏｆ　ｅｎｅｒｇｙ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｄｅｖｉｃｅｓ　ｆ０ｒ　ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｓ　２４］　地铁方面，于２０ｌ６年Ｉ１月３０日，国内首套由　宁波中车新能源科技有限公司、广州地铁设计研究　４．３．２　油井设备　在正常钻井过程中，需要保证转盘处于恒转速　６８　电］　电能新技术　第３６卷第１　１期　运转状况之下，但转盘扭矩会因井底地层的原因，始　终发生变化，在跳钻时的变化会更为明显，这直接导　代替蓄电池应用在ＵＰＳ中；此外，也可以与蓄电池　组成复合不问断电源，Ｍａｘｗｅｌｌ公司５６Ｖ的超级电　容器ＵＰＳ模块如图Ｉ２所示（图片来自于Ｍａｘｗｅｌｌ官　网）。　致输入功率的波动。功率始终处于波动的状态时，　当扭矩增大，消耗功率大；当扭矩减小，消耗功率相　应就变小。此时，多出的部分能量被能耗电阻消耗，　转变成热能被浪费。油井设备在起下钻过程中所损　耗的能量相当巨大。若在此系统中使用超级电容回　收能量，将下钻过程被浪费的动力能源及时储存回　收应用，在下次扭矩增大时使用，可以直接降低柴油　的消耗，减少排放，提高能源利用率　据中车株机公　司发布的消息，２０１６年１月，其研发的国内首台石　油钻井机超级电容储能系统投入应用如图１　１所示，　该钻井机配备有ｌ２８０只中车株机公司研发的　罔１２　Ｍａｘｗｅｌｌ公司５６Ｖ的超级电容器ｕＰｓ模块　Ｆｉｇ．１　２　５６Ｖ　ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ　ＵＰＳ　ｍｏｄｕｌｅ　ｈｙ　Ｍａｘｗｅｌｌ　９５００Ｆ超级电容器单体，总功率最大可达６００ｋＷ，日　均节省柴油５００Ｌ。　４．３．４　电梯　中国是目前世界上最大的电梯制造国。现在中　国电梯的使用量和新增量均为世界第一，根据质检　总局关于２０ｌ６年全国特种设备安全状况情况的通　报，截止２０１６年底全国共有在用电梯数量达　４９３．６９万台，一部传统电梯每年用电量大约为１．５　万ｋＷ・ｈ。电梯运行中，重载下行、轻载上行及减速　时会产生势能和制动能量。采用超级电容器，在电　梯制动时回收能量，在电梯加速启动时进行释放，可　起到大幅节能的效果　’　。此外，当电梯发生停电　或故障的时候，超级电容器电源系统可维持照明、通　风和通讯，将电梯送至临近楼层并开门，提高电梯的　安全性。＿Ｉ二海虹桥的国家会展中心内，约有２００部　图ｌｌ　中乍株机公司研发的国内首台配备超级　电容储能系统石油钻井机　Ｆｉｇ．１　１　Ｆｉｒｓｔ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｏｉｌ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｗｉｔｈ　垂直电梯采用了奥威的第四代超级电容器电源系　统。　ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｂｙ　Ｃｈｉｎａ　Ｖｅｈｉｃ，ｌｅ　Ｐｌａｎｔ　ｍａｃｈｉｎｅ　５　结论　国外的部分超级电容器企业凭借多年的积累，　４．３．３　不间断电源ＵＰＳ　在产业化和市场占有方面处于领先地位。随着国家　政策对新能源领域的扶持，国内超级电容器领域的　不间断电源（Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ，　ＵＰＳ）能在断电的几秒到几分钟内提供备用电能，蓄　电池需要在这段时间提供电能。因蓄电池寿命短，　在ＵＰＳ运行时需要时刻检测蓄电池的状态，并且需　要定期维护和更换蓄电池。在数据保护的备份系统　研究和产业化水平也逐年提高。随着单体的性能指　标不断提高、模组技术日益成熟，超级电容器目前已　在诸多领域取得了广泛的应用。然而，因受限于能　量密度相对偏低的缺点，超级电容器仍难以完全取　代传统电池。因此，超级电容器的能量密度亟待提　高，需要开发出高性能的电极材料、高稳定性的电解　液以及新型非对称性结构的超级电容器，优化单体　制备工艺，这将是今后超级电容器领域重要的研究　和发展方向。　中，需ＵＰＳ提供的时间相对很短，而蓄电池的大部　分能量并未被充分利用，而小容量蓄电池的放电能　力义不足。超级电容器可以在很短的时间内实现能　量存储，　具有功率高、充放电速度快、寿命长和免　维护的特点，可以满足几分钟的供电需求，因此可以　黄晓斌，张熊，韦统振，等．超级电容器的发展及应用现状［Ｊ］．电工电能新技术，２０１７，３６（１１）：６３・７０　６９　参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：　［１］　Ｓｉｍｏｎ　Ｐ，Ｇｏｇｏｔｓｉ　Ｙ．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｆｏｒ　ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃａｐａｃｉ—　ｔｏｒｓ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ　Ｍａｔｅｉｒａｌｓ，２００８，７（１１）：８４５—８５４．　［２］　Ｚｈａｎｇ　Ｊ，Ｔｅｒｒｏｎｅｓ　Ｍ，Ｐａｒｋ　Ｃ　Ｒ，ｅｔ　ａ１．Ｃａｒｂｏｎ　ｓｃｉｅｎｃｅ　ｉｎ　２０１６：Ｓｔａｔｕｓ，ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ　ａｎｄ　ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ［Ｊ］．Ｃａｒｂｏｎ，　２０ｌ６，９８：７０８—７３２．　［３］　Ｗａｎｇ　Ｑ，Ｙａｎ　Ｊ，Ｆａｎ　Ｚ．Ｃａｒｂｏｎ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｆｏｒ　ｈｉｇｈ　ｖｏｌｕ—　ｍｅｔｒｉｃ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｓ：ｄｅｓｉｇｎ，ｐｒｏｇｒｅｓｓ，　ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ　ａｎｄ　ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓ［Ｊ］．Ｅｎｅｒｇｙ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎ—　ｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１６，９（３）：７２９—７６２．　［４］　Ｂｏｒｅｎｓｔｅｉｎ　Ａ，Ｈａｎｎａ　Ｏ，Ｒａｎ　Ａ，ｅｔ　ａ１．Ｃａｒｂｏｎ－ｂａｓｅｄ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｆｏｒ　ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ　ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ：ａ　ｒｅｖｉｅｗ　［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ａ，２０１７，５（２５）：　１２６５３．１２６７２．　［５］　董博，李永东，郑治雪（Ｄｏｎｇ　Ｂｏ，Ｌｉ　Ｙｏｎｇｄｏｎｇ，　Ｚｈｅｎｇ　Ｚｈｉｘｕｅ）．分布式新能源发电中储能系统能量管　理（Ｅｎｅｒｇｙ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｈｙｂｒｉｄ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｉｎ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ）［Ｊ］．电工电能新技术（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｅｎｅｒｇｙ），２０１２，　３１（１）：２２—２５．　［６］唐坤，张广明，欧阳慧珉，等（Ｔａｎｇ　Ｋｕｎ，Ｚｈａｎｇ　Ｇｕａｎｇｍｉｎｇ，Ｏｕｙａｎｇ　Ｈｕｉｍｉｎ，ｅｔ　ａ１．）．超级电容在风力　发电中的应用及未来发展（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｆｕｔｕｒｅ　ｄｅ—　ｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ　ｉｎ　ｗｉｎｄ　ｐｏｗｅｒ）［Ｊ］，电源技　术（Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｏｕｒｃｅｓ），２０１５，３９（５）：　１１ｌ４．１１１７．　［７］于超光，于红理，胡明清（Ｙｕ　Ｃｈａｏｇｕａｎｇ，Ｙｕ　Ｈｏｎｇｌｉ，　Ｈｕ　Ｍｉｎｇｑｉｎｇ）．风力机变桨系统超级电容充电机设计　与仿真（Ｓｕｐｅｒ　ｃａｐａｃｉｔｏｒ　ｃｈａｒｇｅｒ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｉｔｃｈ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｗｉｎｄ　ｔｕｒｂｉｎｅ）［Ｊ］．变频器世界（Ｔｈｅ　Ｗｏｒｌｄ　ｏｆ　Ｉｎｖｅｒｔｅｒｓ），２０１５，（３）：３９－４２．　［８］丛晶，宋坤，鲁海威，等（Ｃｏｎｇ　Ｊｉｎｇ，Ｓｏｎｇ　Ｋｕｎ，Ｌｕ　Ｈａｉｗｅｉ，ｅｔ　ａ１．）．新能源电力系统中的储能技术研究　综述（Ｒｅｖｉｅｗ　ｏｆ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ｎｅｗ　ｅｎｅｒ－　ｇＹ　ｐｏｗｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ）［Ｊ］．电工电能新技术（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｅｎｅｒｇｙ），２０１４，　３３　（３）：５３—５９．　［９］程志江，李永东，谢永流，等（Ｃｈｅｎｇ　Ｚｈｉｊｉａｎｇ，Ｌｉ　Ｙｏｎｇｄｏｎｇ，Ｘｉｅ　Ｙｏｎｇｌｉｕ，ｅｔ　ａ１．）．带超级电容的光伏发　电微网系统混合储能控制策略（Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｔｒａｔｅｇｙ　ｆｏｒ　ｈｙｂｒｉｄ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｏｆ　ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｍｉｃｒｏｇｒｉｄ　ｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈ　ｓｕｐｅｒ　ｃａｐａｃｉｔｏｒ）［Ｊ］．电网技术（Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓ—　ｔｅｍ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ），２０１５，３９（１０）：２７３９－２７４５．　［１Ｏ］刘耀远，曾成碧，李庭敏，等（Ｌｉ　Ｙａｏｙｕａｎ，Ｚｅｎｇ　Ｃｈｅｎｇｂｉ，Ｌｉ　Ｔｉｎｇｍｉｎ，ｅｔ　ａ１．）．基于超级电容的光伏并　网低电压穿越控制策略研究（Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｌｏｗ—ｖｏｌｔａｇｅ　ｒｉｄｅ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｔｒａｔｅｇｙ　ｏｆ　ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｓｕｐｅｒ—ｃａｐａｃｉｔｏｒ）［Ｊ］．电力系统保护与控制（Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏ１），２０１４，４２（１３）：７７－８２．　［１１］唐西胜，齐智平（Ｔａｎｇ　Ｘｉｓｈｅｎｇ，Ｑｉ　Ｚｈｉｐｉｎｇ）．独立光　伏系统中超级电容器蓄电池有源混合储能方案的研究　（Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ａｎ　ａｃｔｉｖｅｌｙ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｂａｔｔｅｒｙ　ｕｌｔｒａｅａｐａｃｉｔｏｒ　ｈｙ－　ｂｒｉｄ　ｉｎ　ｓｔａｎｄ—ａｌｏｎｅ　ＰＶ　ｓｙｓｔｅｍ）［Ｊ］．电工电能新技术　（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｅｎ・　ｅｒｇｙ），２００６，２５（３）：３７－４２．　［１２］刘伟，康积涛，李珊，等（Ｌｉｕ　Ｗｅｉ，Ｋａｎｇ　Ｊｉｔａｏ，Ｌｉ　Ｓｈａｎ，ｅｔ　ａ１．）．超级电容储能技术在分布式发电系统　中的应用（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｕｐｅｒ　Ｃａｐａｃｉｔｏｒ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｐｏｗｅｒ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ）［Ｊ］．　华电技术（Ｈｕａｄｉａｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ），２０１０，３２（１２）：３２—　３３．　［１３］李鹏飞（Ｌｉ　Ｐｅｎｇｆｅｉ）．基于超级电容储能的微网电能　质量调节器研究（Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｍｉｃｒｏｇｒｉｄ　ｐｏｗｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎ－　ｄｉｔｉｏｎｅｒ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒ－ｃａｐａｃｉｔｏｒ）［Ｄ］．　兰州：兰州交通大学（Ｌａｎｚｈｏｕ：Ｌａｎｚｈｏｕ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉ－　ｖｅｒｓｉｔｙ），２０１６．　［１４］沙鸥，孙玉坤，张亮，等（Ｓｈａ　Ｏｕ，Ｓｕｎ　Ｙｕｋｕｎ，Ｚｈａｎｇ　Ｌｉａｎｇ，ｅｔ　ａ１．）．基于超级电容储能的动态电压恢复器　研究（Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｒｅｓｔｏｒｅｒ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｓｕ—　ｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓｔｏｒａｇｅ）［Ｊ］．电测与仪表（Ｅｌｅｃｔｒｉ－　ｃａｌ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ＆Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ），２０１４，５１（１３）：　９８．１Ｏ２．　［１５］陈天殷（Ｃｈｅｎ　Ｔｉａｎｙｉｎ）．汽车领域中超级电容器的应　用与维护（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉ—　ｔｏｒ　ｉｎ　ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　ｆｉｅｌｄ）［Ｊ］．轻型汽车技术（Ｌｉｇｈｔ　Ｖｅ—　ｈｉｃｌｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ），２０１６，（３）：３－１１，１９．　［１６］张炳力，赵韩，张翔，等（Ｚｈａｎｇ　Ｂｉｎｇｌｉ，Ｚｈａｏ　Ｈａｎ，　Ｚｈａｎｇ　Ｘｉａｎｇ，ｅｔ　ａ１．）．超级电容在混合动力电动汽车　中的应用（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒ　Ｃａｐａｃｉｔｏｒ　ｉｎ　ｈｙｂｒｉｄ　ｅｌｅｃ－　ｔｒｉｃ　ｖｅｈｉｃｌｅ）［Ｊ］．汽车工程学报（Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ），２００３，（５）：４８－５０．　［１７］王恒，洪光，傅冠生，等（Ｗａｎｇ　Ｈｅｎｇ，Ｈｏｎｇ　Ｇｕａｎｇ，　Ｆｕ　Ｇｕａｎｓｈｅｎｇ，ｅｔ　ａ１．）．超级电容器用于汽车低温启动　可行性研究（Ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒ　ｃａｐａｃｉｔｏｒ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｌｏｗ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｔａｒｔ—ｕｐ　ｏｆ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓ）［Ｊ］．北京汽车　（Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ），２０１５，（６）：３９－４１．　［１８］陈立超，张昕，张欣（Ｃｈｅｎ　Ｌｉｃｈａｏ，Ｚｈａｎｇ　Ｘｉｎ，Ｚｈａｎｇ　Ｘｉｎ）．超级电容式混合动力电动汽车控制策略的研究　（Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｔｒａｔｅｇｙ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒ—ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ　ｈｙｂｒｉｄ　ｅｌｅｃｔｉｒｃ　ｖｅｈｉｃｌｅ）［Ｊ］．北京汽车（Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ），２０１１，（２）：９－１４．　［１９］华黎（Ｈｕａ　Ｌｉ）．超级电容公交车系统的原理和商业　模式探索（Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｕｈｒａｃａｐａｃｉｔｏｒ　ｂｕｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｂｕｓｉｎｅｓｓ　ｍｏｄｅ）［Ｊ］．能源技术（Ｅｎｅｒｇｙ　７０　电工电能新技术　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ），２００８，２９（６）：３６２—３６５，３７０．　８６—８８．　第３６卷第１１期　［２０］姚刚，吕超，刘速飞（Ｙａｏ　Ｇａｎｇ，Ｌｖ　Ｃｈａｏ，Ｌｉｕ　Ｓｕｆｏｉ）．　考虑行程可靠性和投资经济性的超级电容公交车站距　分析（Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒ　ｃａｐａｃｉｔｏｒ　ｐｕｂｌｉｃ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｃｈａｒ・　ｇｉｎｇ　ｓｔａｔｉｏｎ　ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ　ｔｒａｖｅｌ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ　ｅ・　［２３］Ｍｉｌｌｅｒ　Ｊ　Ｒ，Ｓｉｍｏｎ　Ｐ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃａｐａｅｉｔｏｒｓ　ｆｏｒ　Ｅｎ—　ｅｒｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００８，３２１（５８８９）：　６５１．６５２．　［２４］宫成，焦然，迟忠君，等（Ｇｏｎｇ　Ｃｈｅｎｇ，Ｊｉａｏ　Ｒａｎ，Ｃｈｉ　Ｚｈｏｎ￣ｕｎ）．超级电容在电梯节能中的应用（Ａｐｐｌｉｃａ－　ｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒ　ｃａｐａｃｉｔｏｒ　ｉｎ　ｅｌｅｖａｔｏｒ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ）［Ｊ］．电　气应用（Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ），２０１４，３３　（２２）：５３—５８．　ｃｏｎｏｍｙ）［Ｊ］．电器与能效管理技术（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ＆Ｅｎ—　ｅｒｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ），２０１７，（２）：７６－８１．　［２１］张婷婷，张伟先，胡润文（Ｚｈａｎｇ　Ｔｉｎｇｔｉｎｇ，Ｚｈａｎｇ　Ｗｅｉｘｉａｎ，Ｈｕ　Ｒｕｎｗｅｎ）．基于超级电容的有轨电车储能　电源系统介绍（Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｏｗｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｔｒａｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｓｕｐｅｒ　ｃａｐａｃｉｔｏｒ）［Ｊ］．技术与市场　（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｍａｒｋｅｔ），２０１６，２３（５）：９８－９９．　［２５］邓哲，周峰武，吕征宇（Ｄｅｎｇ　Ｚｈｅ，Ｚｈｏｕ　Ｆｅｎｇｗｕ，Ｌｖ　Ｚｈｅｎｇｙｕ）．基于超级电容储能与电压型变流器的电梯　能量回收系统效率优化控制策略（Ｎｏｖｅｌ　ｐｕｓｈ—ｐｕｌｌ　ｆｏｒ—　ｗａｒｄ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　ｆｏｒ　ｈｉｇｈ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｉｎｐｕｔ　ｖｏｌｔａｇｅ　［２２］赵军，范晓云，何杜明，等（Ｚｈａｏ　Ｊｕｎ，Ｆａｎ　Ｘｉａｏｙｕｎ，　Ｈｅ　Ｄｕｍｉｎｇ，ｅｔ　ａ１．）．超级电容有轨电车供电系统研究　（Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｕｐｐｌｙ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｓｕｐｅｒ　Ｃａ－　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）［Ｊ］．电工电能新技术（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｔｅｃｈ—　ｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｅｎｅｒｇｙ），２０１４，３３　（２）：２２．２８．　ｐａｃｉｔｏｒ　Ｔｒａｍｃａｒ）［Ｊ］．电力电子技术，２０１７，５１（６）：　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔ０ｒｓ　ＨＵＡＮＧ　Ｘｉａｏ—ｂｉｎ　’　，ＺＨＡＮＧ　Ｘｉｏｎｇ　，　，ＷＥＩ　Ｔｏｎｇ．ｚｈｅｎ　，　，ＱＩ　Ｚｈｉ．ｐｉｎｇ　，ＭＡ　Ｙａｈ．ｗｅｉ　，　（１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００１９０，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００４９，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ　ｉｓ　ａ　ｎｅｗ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｄｅｖｉｃｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｄｅｃａｄｅｓ，ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ—　ｔｉｃｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｐｏｗｅｒ　ｄｅｎｓｉｔｙ，ｌｏｎｇ　ｌｉｆｅ　ａｎｄ　ｇｏｏｄ　ｌｏｗ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ａｎｄ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｗｉｄｅｌｙ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｐｏｗｅｒ，ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｆｉｅｌｄｓ。Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｔｙｐｅｓ　ａｎｄ　ｂａｓｉｃ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｃａ—　ｐａｃｉｔｏｒｓ，ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｍａｒｋｅｔ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ　ｉｎｄｕｓｔｙ　ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅ　ｍａｉｒｎ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｆｉｅｌｄｓ　ａｎｄ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ　ａｒｅ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｎｄ，ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ　￣ｃｕｓｉｎｇ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｄｅｆｅｃｔ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ，ｌｏｗ　ｅｎｅｒｇｙ　ｄｅｎｓｉｔｙ，ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ；ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ；ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ；ｉｎｄｕｓｔｒｙ；ｍａｃｈｉｎｅｒｙ