超級電容是一種介于電池和靜電電容器之間的儲能元件，具有比靜電電容器高得多的能量密度和比電池高得多的功率密度，不僅適合于作短時間的功率輸出源，而且還可利用它比功率高、比能量大、一次儲能多等優(yōu)點，在電動車啟動、加速和爬坡時有效地改善運動特性。此外，超級電容還具有內阻小，充放電效率高(90%以上)、循環(huán)壽命長(幾萬至十萬次)、無污染等獨特的優(yōu)點，和其他能量元件(發(fā)動機、蓄電池、燃料電池等)組成聯(lián)合體共同工作，是實現(xiàn)能量回收利用、降低污染的有效途徑，可以大大提高電動車一次充電的續(xù)駛里程。因此，超級電容在電動車領域有著廣闊的應用前景，將是未來電動車發(fā)展的重要方向之一。
超級電容的機理與特點
超級電容是近期發(fā)展起來的一種新型儲能元件，是一種具有超級儲電能力、可提供強大脈動功率的物理二次電源，它與常規(guī)電容器不同，其容量可達數(shù)萬法。超級電容按儲能機理主要分為三類：①由碳電極和電解液界面上電荷分離產生的雙電層電容;②采用金屬氧化物作為電極，在電極表面和體相發(fā)生氧化還原反應而產生可逆化學吸附的法拉第電容;③由導電聚合物作為電極而發(fā)生氧化還原反應的電容。
由于雙電層電容的充放電純屬于物理過程，其循環(huán)次數(shù)高，充電過程快，因此比較適合在電動車中應用。雙電層超級電容是靠極化電解液來儲存電能的一種新型儲能裝置，其原理結構如圖l所示。當向電極充電時，處于理想化電極狀態(tài)的電極表面電荷將吸引周圍電解質溶液中的異性離子，使這些離子附于電極表面形成雙電荷層，構成雙電層電容。由于超級電容與傳統(tǒng)電容相比，儲存電荷的面積大得多，電荷被隔離的距離小得多，因此一個超級電容單元的電容量就高達幾法至數(shù)萬法。由于采用了特殊的工藝，超級電容的等效電阻很低，電容量大且內阻小。使得超級電容可以有很高的尖峰電流，因此具有很高的比功率，高達蓄電池的50～100倍，可達到10kW/kg左右，這個特點使超級電容非常適合于短時大功率的應用場合。
