因具有充放电快、功率大的特点,超级电容器可应用于汽车起步、加速及制动过程中的能量回收和释放。配备了超级电容器启停系统的汽车,因瞬间功率高,加速性能得以提高; 当汽车制动减速时,超级电容器又可迅速回收能量。此外蓄电池因减少了大电流和重复周期,使用寿命得以延长。复合电源的工作模式和配备超级电容启停系统的汽车为配备超级电容器和铅酸电池复合储能的三种工作模式。
为两款配备了超级电容启停系统的汽车,与传统汽车相比,配备了超级电容启停系统的汽车,可达到降低燃油成本、提高汽车性能、降低排放、优化驾驶体验的效果。此外,超级电容器也可以应用于汽车的低温启动。将超级电容器与蓄电池并联,蓄电池的启动速将会得以提高。因为冬季气温较低,蓄电池性能严重下降,传统的汽车可能难以、甚至无法启动;因超级电容器低温性能好,采用超级电容器与蓄电池并联的系统,可以明显改善汽车在低温时的启动性能,相较于单一的蓄电池系统具有显著的优势。
传统公交车采用柴油发动机产生动力,起步加速油耗较大,减速停站时又浪费了大量动能,因此,传统公交车的能量利用率效率很低,并且会排放大量因燃烧不充分而产生的有害物。因公交车具有行驶路线和停靠地点固定,启停次数多的特点,将超级电容模组用于公交车的储能和动力系统,可实现提高能源利用率,降低有害气体排放,减少噪音的效果。2006年,上海市采用奥威超级电容公交车的11路开通,成为世界上第一条商业化运行的超级电容车公交线路。目前,上海已有包括 11路、26 路、920 路等多条奥威超级电容公交车线路。另外,中国中车的超级电容公交车也已于2015年在宁波下线,目前宁波已有包括306路、330路等多条超级电容公交线路。
城市轨道交通地铁、有轨电车、磁浮列车等城市轨道交通启停较为频繁。因具有充放电快、功率高、寿命长的特点,超级电容器也适用于城市轨道交通工具的储能器件。2014年,广州市开通了从万胜围站-广州塔站的有轨电车,该有轨电车采用超级电容器作为储能元件,理论使用寿命达10年。2016年,我国首列从整车技术到零部件,均全部实现自主化的超级电容储能 100% 低地板技术现代有轨电车在株洲首次亮相。该类有轨电车全程采用无架空接触网运行,仅需在站台充电30s,即可行驶3至5km。该有轨电车因其地板低,可便于乘客上下车; 同时,因无站台,可减少线路投资; 此外还有速度快、运量大、编组灵活、安全、适时、节能、环保等特点。磁浮列车制动能量约占总耗电量的20%,目前为电阻消耗,能量浪费巨大。中国科学院电工研究所研发出基于超级电容器轨道交通制动能量回收利用系统 (500kW/5kWh) ,实现制动能量回收总效率>90% ( 具体节电率取决于实际应用工况),目前安装在上海高速磁浮1.5km示范线站点上,其超级电容器制动能量回收利用装置
地铁方面,于2016年11月30日,国内首套由宁波中车新能源科技有限公司、广州地铁设计研究院有限公司、广州中车有轨交通研究院有限公司等单位联合研制,拥有自主知识产权的1500V地铁列车用超级电容器储能装置在广州地铁6号线浔峰岗站正式挂网运行,这标志着以超级电容器为核心部件的新型制动能量回收利用装置,在我国城市轨道交通领域中的应用获得了突破性进展。基于超级电容的再生制动能量回收装置能有效改善牵引供电质量,实现再生电能的有效利用,节能降耗。超级电容地铁制动能量回收利用系统示