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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 中国科学院电工研究所 中国科学院大学 X 关注成功！ 加关注后您将方便地在 我的关注中得到本文献的被引频次变化的通知！ 新浪微博 腾讯微博 人人网 开心网 豆瓣网 网易微博 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; 作者简介：黄晓斌 (1992-) , 男, 广东籍, 硕士研究生, 研究方向为超级电容器; 作者简介：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。 收稿日期：2017-09-27 基金：国家自然科学基金项目 Development and applications status of supercapacitors HUANG Xiao-bin ZHANG Xiong WEI Tong-zhen QI Zhi-ping MA Yan-wei Institute of Electrical Engineering, Chinese Academy of Sciences; Abstract： Supercapacitor is a new type of energy storage device developed in recent decades, with the characteristics 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 supercapacitors, as well as the development and market status of supercapacitor industry in recent years. Then, the main application fields and current situation of supercapacitor in China are reviewed. In the end, the relative suggestions focusing on the main defect of supercapacitor, low energy density, is proposed. Keyword： supercapacitor; electricity; transportation; industry; machinery; Received： 2017-09-27 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-40~70℃。因具有这些独特的性能, 超级电容器吸引了众多科研人员的关注, 也使得超级电容器在电力、工业、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。 图1 传统电容器、电池和超级电容器的Ragone图比较[1]Fig.1 Comparison of Ragone graphs of traditional capacitors, batteries