今天给大家分享一下超级电容适配 MW 级算力供电核心痛点，内容来自爱建证券研报《超级电容进入行业爆发元年》，更多欢迎大家加群交流探讨。
一、超级电容是介于传统电容器与蓄电池之间的新型储能产品
超级电容是一种介于传统电容器与蓄电池之间的新型储能产品。传统电容以物理形式静电储存能量，它们由两个导电表面（也被称为电极）组成，由电介质或绝缘体隔开。电池以化学形式储存能量，基本结构除了正负电极，还包括隔膜和电解质。超级电容融合了电容和电池的优势，兼备电容快速充放电和电池储能特性，有效填补了两者之间的空白。超级电容器适用于需要高功率、长寿命、可靠性、快速充放电和安全性的应用场景。
超级电容结构与工作原理 资料来源：Murata，爱建证券研究所
超级电容器与静电电容结构不同，在正负电极之间没有电介质。相反，填充在两个电极之间的是一种含有正负离子的电解质。超级电容的结构类似于电池，但又不同于电池依靠发生化学反应进行储能。
活性炭分子扩大了双电层有效面积 资料来源：Murata，爱建证券研究所
在电极表面形成的一对电子和正离子的电状态被称为“双电层”，它起到了电介质的作用，并提供了高电容。同时，活性炭粉末被应用于电极的集电器上。由于在每个粉末与电解质连接的表面形成双电层，这大幅增加了双电层的实际表面积。而超级电容器的电容值和储能值与其电极的表面积成正比。因此通常使用具有相当大表面积的粉末活性炭作为电极材料以获得高电容和高储能。超级电容器通过离子移动到碳表面进行充电，当离子从碳表面移开时则进行放电。
超级电容器相对于锂电池具有更高的功率密度、更长的使用寿命，并且充电和放电速度快得多；缺点是超级电容器的能量密度比锂电池低。从性能定位来看，超级电容器既区别于仅具备高功率密度的传统电容，也不同于能量密度占优的化学电池，其能量密度与功率密度均处于二者之间。
超级电容能量密度高于电容，功率密度高于电池 资料来源：Murata，爱建证券研究所
由于这种特殊的性质，超级电容更多地被使用于储能解决方案中。相对于传统的锂电池和铅酸蓄电池，超级电容除了能量密度较低的缺点以外，在功率密度、充放电速度、等效串联电阻（ESR）、温度特性、使用寿命等方面都具有明显的优势。
超级电容与传统电池的性能比较 资料来源：Murata，爱建证券研究所
超级电容目前已经广泛应用于电动车，轨道机车，农用机械以及数据中心等领域。目前全球数据中心正处于高速基建周期，这对于数据中心中的备用电源系统市场形成了巨大的需求拉动。
超级电容被广泛应用于电动车，轨道机车，农用机械以及数据中心 资料来源：Murata，爱建证券研究所
AI 服务器功率密度呈持续攀升态势。以 2020 年-2025 年NVIDIAAI 数据中心数据为例，我们可以发现：NVIDIA AI 服务器功率密度从 DGX A100 的56.9W/L提升至2024 年 NVIDIA DGX B200、GB200 NVL72 的 74.5W/L 与94.2W/L。
2020-2025 年 NVIDIA 发布的 AI 服务器及性能 资料来源：NVIDIA，爱建证券研究所
应用于数据中心中的超级电容主要作用在于有效地降低用电高峰期的负载，提高电网的稳定性和效率。以具有快速充放电、高功率密度和长寿命等优点的超级电容作为电力储存方案，可以有效降低电源供应器（PSU）的功率变化，减少GPU/CPU因负载下降而引起的电源波动，并且延长电网中变压器的使用寿命。
不同储能方案的适用场景 资料来源：Musashi，爱建证券研究所
相对于其他储能方案，超级电容充放电时间大约在 10 秒-10 分钟范围内，这非常适合应用于 UPS 的应用场景。锂电池的充放电时间通常在1 分钟-10 小时范围内，虽也适合应用于 UPS、混动电动汽车等应用场景，但随着未来AI 数据中心功率密度的持续提升，其功率密度方面的劣势则会越来越明显。
四、全球超级电容市场高速扩容，国产厂商迎来替代窗口
超级电容呈高增长态势。据 Business Insights 数据，2025 年全球超级电容市场规模为 28.0 亿美元，2026 年市场规模预计达到 32.9 亿美元，预计到2032年将增长至95.1 亿美元，2026-2032 年 CAGR 达 19.4%。Business Insights 数据显示，2025年中国市场规模 12 亿美元，占全球份额 42.7%。AI 数据中心供应链国产化趋势下，本土厂商具备场景适配、供应链成本的双重优势。
在此背景下，海外厂商 Maxwell、Skeleton、Musashi 及国内厂商江海股份、中车新能源、万裕科技等纷纷加码超级电容领域的研发投入与产能布局。
艾邦现建有超级电容产业链上下游交流群，聚焦 EDLC、LIC/HSC 等主流技术路线，覆盖活性炭/硬碳/电解液/隔膜等原材料，电芯制造/卷绕/叠片/预锂化等工艺设备，模组/PACK/BMS/CESS等系统集成，以及AI 服务器备电（GB300/Rubin）、电网调频、风电变桨、轨交制动、汽车启停等终端场景。群内汇聚材料厂、电芯厂、设备厂、模组厂、终端用户及研究机构，旨在打通"材料—电芯—模组—应用"全链路，对接 AI 备电新增量下的供需资源与合作机会。欢迎产业同仁入群交流！
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序号
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议题
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AI算力供电架构变革中超级电容的系统定位与价值重估
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从GB300到Rubin：超级电容在AI服务器中的配置升级路径与增量空间
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AIDC场景下超级电容技术路线的选择
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“超级电容+锂电池”混合储能在电网调频中的应用
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百兆瓦级混合储能项目的系统集成挑战与标准化路径
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构网型储能中的多技术路线协同：超级电容、飞轮、锂电、钛酸锂的角色分工
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7
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超级电容在风电变桨领域的应用
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8
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超级电容产业的全球化机遇
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超级电容模组与系统的可靠性工程：从设计验证到全生命周期管理
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超级电容CMS系统的智能化演进：从状态监测到预测性维护
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超级电容在轨道交通与港口重载场景的存量升级与增量拓展
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石墨烯与新型碳材料在超级电容中的应用：从实验室性能到产业化适配
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超级电容行业标准体系的建设进展与产业协同
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激光设备在超级电容器生产中的应用场景
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超级电容器整线自动化设备需求概述
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涂布工艺在超级电容器生产过程中的应用
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