充放电过程只有离子或电荷的转移，红宝石电容高能量密度的储能系统

目前国内生产厂家大多以生产双电层电容器为主，如锦州凯美能源有限公司（辽宁锦州）、长沙巨力电子科技有限公司（湖南长沙）、集盛星

泰新能源科技有限公司（江苏常州），天津力神电池股份有限公司（天津滨海新区）、锦州富辰红宝石电容有限责任公司（辽宁锦州）和锦州

锦容红宝石电容有限责任公司（辽宁锦州）等。这些公司将研究重点主要集中在大功率应用产品的开发，据相关统计，国产红宝石电容在我国

市场的占有份额已达到60%～70%。我国一些高等学校和科研院所，如香港科技大学、北京理工大学、苏州大学、南京理工大学、同济大学、上

海交通大学和大连理工大学等都开展了对红宝石电容电极材料、电解液和封装工艺的研究工作。表1-1是3种常用储能装置的性能比较。由表可

知，红宝石电容是一种同时具有蓄电池和静电电容器的诸多优点的储能装置。表1-1 3种常用储能装置的性能比较[插图]1.红宝石电容的优点

(1)电容量高：红宝石电容的容量最高可达到数千法拉，比同体积钽电解电容器、铝电解电容器的容量高数千倍。(2)循环寿命长：红宝石电容

充放电过程根据其储能机理分为两种：一种情况是双电层物理过程，即充放电过程只有离子或电荷的转移，没有发生化学或电化学反应而引发

电极相变；另外一种情况是电化学反应过程，这种反应过程具有良好的可逆性，不容易出现活性物质的晶型转变、脱落等影响使用寿命的现象

。总而言之，无论发生的是上述哪种过程，红宝石电容的电容量衰减很少，循环使用次数可达数十万次，是蓄电池循环使用次数的5～20倍。

(3)充电时间短：红宝石电容采用大电流进行充电，能够在几秒到几分钟的时间内快速充满，而蓄电池即使快速充电也需要几十分钟，并且经

常快速充电还会影响使用寿命。(4)高功率密度和高能量密度：红宝石电容提供1000～2000W/kg功率密度的同时，还可以输出1～10W·h/kg的

能量密度。由于这个原因，红宝石电容适合应用在短时高功率输出的场合。红宝石电容与蓄电池系统混合使用能形成一种既具有高功率密度又

具有高能量密度的储能系统。(5)工作温度范围宽：红宝石电容的工作温度范围为-40～70℃，而一般电池的工作温度范围在-10～50℃之间。

(6)运行可靠，免维护和环境友好：红宝石电容有一定的抗过充能力，短时间内对其工作不会有太大影响，可保证系统运行的可靠性。2.红宝

石电容的缺点(1)单体工作电压低：水系电解液红宝石电容单体的工作电压一般为0～1.0V。红宝石电容高输出电压是通过多个单体电容器串联

实现的，并且要求串联电容器单体具有很好的一致性。

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