超级电容在工业领域有哪些应用？

超级电在工业领域作为备用电源、能量回收系统，广泛应用于多领域。

智能电表场景下，超级电容用作内部 RTC 电路后备电源，实现简化充放电电路设 计、保障智能电表长期可靠运行。智能电表相较传统的电子式电表具备电能计量、实时 监控、自动控制、信息交互、数据处理等功能，是智能电网建设发展的重要组成部分， 2021 年疫情导致智能电表铺设进度放缓的负面影响消除后，我国智能电表招标量开始 回升，2021 年招标量 6674 万只，同比增长 28.2%。

超级电容作为智能电表内部 RTC 电路后备电源的优势在于，其可满足智能电表-40℃ ~+85℃的严苛工作温度要求，超长工作寿命能够保障智能电表长期可靠运行，超级电容 相对间接的充放电管理电路设计能够简化 RTC 后备电源设计。目前，国网智能单相表 已明确提出使用超级电容作为 RTC 保持后补后备电源，保持 RTC 电路准确运行 48 小 时以上，以实现内置电池可更换的目的。

风电变桨场景下，备用电源需在极端恶劣情况下提供紧急电力，应用超级电容相较 铅酸电池更具成本优势。风电变桨备用电源需要在遭遇大风恶劣天气或电网掉电等极端 情况下提供电力、使桨叶紧急顺桨，其所需电能总量不大，但需在短时间内提供足够的 电压和电流，对备用电源的功率密度、恶劣环境耐受能力要求极高；且备用电源直接并联在直流母线上、长期处于荷电待机状态，对备用电源的长期荷电寿命要求较高。根据 Skeleton，使用铅酸电池作为风电变桨备用电源需每年维护、4 年更换一次，而使用超级 电容无需维护、15 年更换一次，超级电容作为风电变桨备用电源使用成本显著更低。

港口起重机场景下，电动机工作功率高达 200kW，使用超级电容弥补发动机过载 状态下的系统动力不足。港口起重机电动机的工作功率高达 200kW，通常采用柴油发动 机组作为动力源，在起重机集中作业情况下，发动机处于过载状态将导致转速下降、电 压降低，短时需要足够的瞬时功率，超级电容可以利用其高功率密度的特性，快速提供 大电流以弥补系统动力不足，避免电压、频率波动导致停机风险。

同时，超级电容在起重机处于轻载上行或重载下行两种状态下，收集系统回馈的能 量，起重机处于负载状态下时，再将收集的能量送至主电网，达到节能环保的目的。根 据 Skeleton 案例分析，在起重机系统中添加超级电容后相较添加前，系统可实现节能 30%、减少二氧化碳排放 10%。超级电容同样可在电梯、地铁轻轨等系统中发挥制动能 量回收的作用，实现节能环保、降低运行成本的目标。

不间断电源场景下，超级电容可在几秒内提供兆瓦级的 UPS 解决方案，防止生产 损失与系统故障。不间断电源（UPS）用于给对电源稳定性要求较高的设备提供不间断 的电源，该应用可以避免电压暂降、暂升、中断等电能质量问题造成的产品损失、生产 时间损失、设备损坏等严重后果。在数据中心、智能制造、数据信息化管理、安全生产、 电力电子制造等领域，连接电网和负载的超级电容 UPS 解决方案可在几秒内提供兆瓦 级的脉冲，同时具备零维护、长寿命、宽工作温度范围等优势。