1  定义或解释

        双电层电容（Double-layer Capacitor）的原理可以用最简单的平行板电容器模型（Helmholtz模型）来表示：C=∫ε/4πδds。通常由两个高比表面积的活性碳电极构成，通过吸附电解液中的离子形成双电层，充放电过程中只涉及离子的吸附和解离，不存在氧化还原反应。

        法拉第准电容（Pseudocapacitor）的原理为电极与电解液之间发生电化学反应。在采用金属氧化物或导电聚合物作为电极材料制备的超级电容器中，在固体电极的表面或表面附近的薄层内，电极和电解质之间会产生快速的氧化还原反应，包含多个电化学过程，综合表现是一个电容特性

         混合型超级电容器（Hybrid Capacitor），或称非对称超级电容器，一极是形成双电层电容的活性碳电极材料构成，另一极是利用法拉第准电容储能的金属氧化物电极（即由一个二次电池的电极，例如铅酸电池的二氧化铅电极），充放电过程中，二次电池的电极发生氧化还原反应，活性碳电极发生离子的吸附和解离。比能量较单纯的双电层电容器大大提高，同时可以具备较高的比功率和循环寿命。

         新型超级电容器的原理，即为 新型超级电容器利用液相（溶液）中的氧化还原偶在惰性固体电极上授受电子的法拉第过程，其活性物质是惰性电极表面薄液层中可溶的氧化还原电对。正负极活性物质分别储存在正负极多孔电极微孔内，孔内电解液吸附固定在微孔中，不随意流动，将电能储存于电极表面薄液层中具有电化学活性的化学物质中，充电时，电能转换为薄液层中活性物质的化学能，放电时，液相中的化学能转化为电能。充放电前后电极固相不发生化学变化和物理变化。

图1  超级电容器原理图

2  产品标准

        QCT-741-2006  车用超级电容器标准  ICS 43.040 TC47 QC 中华人民共和国汽车行业标准

        QC/T 741-201x QC/T 741-2006 车用超级电容器 Ultra-capacitor for Electric Vehicles (征求意见稿)

        DOE/ID-11173 Freedom CAR 超级电容器测试手册

3  对比特点

       ①超级电容器主要是利用电极/电解质界面电荷分离所形成的双电层，或借助电极表面快速的氧化还原反应所产生的法拉第“准电容”来实现电荷和能量的储存的，其特点主要有：  ②  可以以十秒数量级的高倍率充放电，60C及以上。

       ② 循环性能优异，寿命长，超过10万次高倍率循环。

      ③   充放电时的电压-时间曲线的平台类似于蓄电池。

      ④ 无燃烧爆炸危险。

4  产品照片对比

图2  各类超级电容器产品

图3  城市公交车用大功率超级电容器

图4  无机电解液体系混合型超级电容器

5  应用领域

      （1）与铅蓄电池或锂离子电池组成复合电源，应用于电动公交车、混合动力电动车等电动车辆。作为辅助电源回收刹车时得到的能量，使之再次用于车辆的加速启动和支持加速过程中，使得主电源（电池[EV]、内燃发动机[HEV]、燃料电池等）的大小缩减并在优化的状态下运行。

     （2）轨道车辆能量回收。

     （3）战车混合电传动系统。

     （4）舰用电磁炮或电磁弹射。

     （5）电梯启动供能和减速时能量回收。

     （6）风力发电设备变桨调整系统电源，采用超级电容器。

图5  “863”计划采用超级电容器的燃料电池电动汽车

图6  采用奥威超级电容器的上汽混合动力客车

太阳能发电	超级电容器储能	电容器放电：路灯负载

图7  超级电容器各种应用

1.6  海关编号分类问题

    超级电容器与常规电池不同，引入双电层活性炭电池，鉴于此，建议列入其他蓄电池，海关编号85078000。但超级电容器中如果金属氧化物电极为含铅活性物质，其海关商品编号将会因铅而列入铅蓄电池；同样当金属氧化物电极为含镍活性物质，其海关商品编号将会因镍而列入氢镍电池。