超級電容器和電池，到底該 Pick 誰？

電池和超級電容器因其通常都被應用為儲能元器件，而被經常拿來一起比較，但在儲能的關鍵參數、電池管理系統等方面存在的諸多差異，帶來了應用上的選擇“此”而不選擇“彼”，甚至是“兩者都要”。

超級電容器 VS 電池在儲能應用上的關鍵參數有何不同？

01充放電

超級電容器在充放電過程中基本不發生化學反應，不使用重金屬，且這種儲能過程是可逆的。正因如此，超級電容器的一個主要特性就是其充電能力沒有實際限制，可以反復充放電數十萬次，循環壽命長、更加環保清潔。

電池儲能更多是化學反應的過程，相比基于電容器的靜電儲能，有著更高的能量密度。但在目前的電池化學中，鋰和鉛酸類型的電池壽命只能持續幾年，并且隨著化學反應以及操作和存儲條件的變化，會快速衰退。

02 工作溫度

電池很容易因工作溫度波動而影響到其正常運行。電池典型的工作溫度范圍為 -20至+40℃，但容易發生熱失控，從而使得效率降低，甚至可能帶來極大的安全隱患。

超級電容器的內阻通常更小，因此以熱的形式浪費的能量也非常小。超級電容器基本不會發生化學反應，也大大減小了發生熱失控的可能。種種原因使得超級電容器的工作溫度范圍更廣，能達到 -40至 +70℃(85)，并且擁有更好的熱穩定性和效率，可以提高電子產品的安全性和可靠性。

03 功率密度

功率密度直接關系到儲能技術的充放電倍率和放電時間。從充放電能力來看，超級電容器可選擇恒定電流等多種充電方式，并且因其高于電池數倍的功率密度，它們的充電率也更高，可以在分秒之間完成充放電，而電池則需要花費數小時。

04 電池管理系統

電池管理系統（BMS）對于確保正確的充電和放電至關重要。這些系統通過監測、控制和優化電池溫度、電壓、電流、充電狀態等來實現這一目標。近年來電池技術越發復雜，應用也越來越廣，對安全的要求越來越嚴格（特別是圍繞汽車應用），相應地對電池管理系統的要求也水漲船高。

超級電容器模組技術固有的穩定性，大大減輕了管理系統的復雜程度。超級電容器模組可以預裝平衡電路，與 BMS 不同，它們不需要外部控制或監測，使其應用更加簡單，成本也更低，克服了充電壽命的限制。

超級電容器 VS 電池什么時候選擇誰？

既然超級電容器和電池各有優點，在實際應用中，我們可以根據對儲能的需求選擇其一，甚至組合。

01 物聯網終端設備

• 高功率密度、小尺寸能量存儲，可以滿足物聯網終端設備數量增長帶來的需求。

• 超級電容器壽命是電池的約 2-4 倍，幾乎沒有熱失控風險，符合物聯網節點運行壽命要求（2-10 年）。

02 數據中心與工業廠房

• 超級電容器高質量、長壽命及環保的特點，適合數據中心、工業廠房、醫療等任務關鍵型活動的備用電源應用。

• 對比電池，超級電容器磨損小，無熱失控，電池管理系統 BMS 更簡單。

03 電子通訊設備

• 超級電容器可用作單一能量存儲，或與電池技術組成混合儲能系統，可以實現 1+1＞2。

• 超級電容器可為電子通訊中，比如移動電話等許多需要短脈沖功率的應用，提供穩定可靠的電源。

05 新能源汽車

• 超級電容器的大功率輸出、能接受大電流充放電等特性，結合蓄電池的高能量密度特性，可以更好地滿足電動汽車對儲能的嚴苛要求。

• 兩者結合可以滿足電動汽車內部系統的各種功率需求，分擔鋰電池功率輸出，改善電動汽車壽命，提高效率并節能。

長遠來看，超級電容器和電池依舊因其各自的優勢在不同領域發光發熱，對它們的選擇最終還要根據客戶的實際需求來決定，但不可否認的是，超級電容器的出現及快速發展，解決了當前一些應用中遇到的困境。伊頓提供多種針對特定應用場合的定制化超級電容器解決方案，產品包括扣式、圓柱體型單體、大型單體、混合型、模組和模組系統，為各行各業日益復雜的儲能需求提供更多的選擇。

關于伊頓 (EATON)

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伊頓公司于 1993 年進入中國市場，此后迅速發展其中國業務。2004 年，公司亞太區總部從香港搬至上海。在中國，伊頓公司現有約 8,000 名員工和 19 家生產基地。

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