電容作為儲能介質有哪些缺點？

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電容充電速度快，可循環使用次數高，法拉級電容的功率密度也很棒，用它作為儲能介質有哪些缺點？為什麼沒有大規模當做儲能介質使用？

做過一些項目和超級電容相關，所以對此略知一些。不完全同意匿名用戶和@Fan關於電容無法穩定放電的說法。

電容的儲電量確實和電壓平方成正比， $W_{max}=frac 1 2 C V_{max}^2$ 。所以均衡功率輸出的時候，放電曲線會是這樣子。前一階段電壓下降比較慢，後面逐漸加速越來越快，直到降低到某個不可用的電壓 $V_{min}$ 之下。這個曲線確實沒有電池放電曲線平緩

不過非常成熟的DC-DC電路早就解決了這個問題。比如這個TI的晶元BQ25504 Battery Management Products，在輸入電壓為80mV到3V之間的時候，能產生3V恆定的直流輸出。這種晶元大量購買只有1美元左右——技術完全不是問題。

電容特別是超級電容沒有能廣泛地替代電池作為儲能工具，前面答題的各位知友提到一些能量密度和價格，但是還有很多更重要的原因在「儲能」之外。我在這裡總結一下：

前面知友提到的：

電容的能量密度太小，一般電解質電容只有每公斤不到1Wh，即使是超級電容每公斤也只能存儲最多10Wh，而鋰電池可以達到前者的幾百倍，後者的10~30倍。單位體積的儲能也有類似的比例——顯然電容不適合需要輕便小巧電源的應用。
成本太高，每千瓦時需要2000~5000美元，相比之下鋰電池的成本只有500~1000美元。即使是不在乎體積和重量的應用，初期在超級電容上的投資也是相當大的負擔。

還有沒有提到的：

超級電容的最高電壓太低，雖然超級電容能量密度比較高，但是最高充電電壓非常低，通常只有2.5V左右。這就意味著有的應用如果需要高達100V的電壓（比如電動汽車），需要相當多這樣的電容串聯起來。給10個同型號串聯電容加上25V電壓，由於個體差異每個電容上的電壓都會略高或略低於3V。那些高於2.5V的電容會更早失效，降低整個供電系統的壽命。可以改進的是對每個電容單獨做充放電電路，但這會顯著增加整個系統的成本。
自放電太快，電容通常在一兩小時到半個月內會通過自放電漏光50%電能，所以作為長時間儲能的應用電容是不合適的。
安全性不高，電容由於內阻非常低，在短路時候會產生非常強的放電電流，甚至引起強烈爆炸。大量對可靠性安全性要求高的應用無法考慮大電容。比如有防爆安全認證的設備通常都需要改造電路中過大的電容。

雖然超級電容有這麼多缺點，仍然有許多合適的應用領域廣泛使用了超級電容，特別是超級電容和電池的結合。目前除了大量用於消費類電子產品替代電解質電容（更小更輕），其他最大的市場在下面幾個領域：

交通：比如這個電動公交車，車頂的超級電容能夠在加速時快速放電，在剎車時回收能量。這樣即使頻繁加速、剎車也不會影響電池壽命。
新能源：大部分綠色能源如風能、潮汐能、太陽能等等都有劇烈變化的特點。不僅一天之內各個時間段差別巨大，而且前一分鐘和後一分鐘也差別巨大。由於這種變化太過頻繁（如下圖），用一般的充電電池做儲能設備幾天就報廢了，而超級電容則可以通過暫時存儲幾分鐘的能量，讓整個曲線變得非常平滑。
除此以外在工業上也有廣泛的用途，主要用來平滑短暫的功耗波動，比如用於啟動大功率電機。

所有這些應用都不是我們日常能看到的，所以會給人印象超級電容好像很少用於能量存儲。實際上上述領域的應用規模比消費電子要大得多。

特別要指出的是，電池技術進步的速度遠遠比超級電容要慢，一個3000F的超級電容，從2000年的5000美元已經降低到現在的50美元，降低了100倍；而同樣時間內的相同容量的電池價格只降低5~6倍。所以隨著技術的進步，超級電容將會有越來越多的應用。下圖是IDTech給出的市場預測，單位是十億美元。

所有技術都有一定的局限性，發明一樣新技術當然是創新，但是要讓一個新技術成長成熟，需要首先要找到那些合適的應用，並用合適的商業模式開始掙錢。超級電容走的路，其實和電動汽車一樣（私貨：中國是否適合發展純電動汽車），先在小眾應用中尋求突破，再逐漸擴展到大眾市場。

拋拋磚。
1.放電不平穩，電壓下降太快。用在便攜數碼設備上這是致命缺陷。
2.儲能成本過高。參觀也確有見到十幾萬法拉的超級電容，但是那成本實在不敢猜度。除開成本不提，用體積趕上大哥大的電容作移動設備電源的話，產品恐怕不忍直視。

算是一種物理儲能，能量密度比鋰電低很多，放電時間短，鋰電是化學電源

超級電容是可以作為儲能介質的，並且已經有商業化的應用，如用在電車、功率武器、能量回收裝置、電動汽車、叉車、手電筒鑽等各種大型到小型設備上。
存在的缺點如上面各位答主所說，如能量密度、成本、充放電控制、循環壽命、安全等問題。
實際工程應用上超級電容的循環壽命並沒有體現出優勢，沒多久就掛了，成本還高。
基於BaTiO3的超級電容性能比較好且能量密度很高，美國麥克斯韋有大量的研究並已經在小汽車上用起來，但是製備技術和成本都非常高，和鋰電比還沒有成本優勢。

電容是直接儲存電荷，目前的電容儲能密度有限，而且放電迅速；不過開發超級電容，如碳納米管結構等，非常有潛力，而且理論上沒有障礙，僅僅是製造工藝的問題。曾經設想將超級電容與化學電池結合，利用超級電容的快速充電效應進行充電，而且與化學電池連接進行供電，將化學電池作為一個緩衝，前提是超級電容成本得降低到商業化程度。

原來在台灣學校的導師就是研究超級電容的。他不止一次跟我提及，超級電容最大的技術難點就是如何控制穩定放電，超級電容技術上考量目前最適合代替電瓶車的電池。

發現評論已經很齊全了，但是我還是做一些補充吧。超級電容也是有一些廠家在推動，但是並沒有見到大規模的利用，之前一個回答說可以作為風電和太陽能的輸出平滑，其實這個回報並不是很理想，還是因為超級電容的投資太大了，跟收益比，不太划算。由於我主要關心電池，包括鉛酸和鋰電，所以多吹一吹電池。鋰電裡邊有一種鈦酸鋰電池，可以實現大功率充放電（10C完全沒問題），同時循環壽命在20000次以上；目前可以完成新能源接入的平滑功能，收益率還不錯。
超級電容在北京其實已經有應用，5號線地鐵就有西門子的4台超級電容能量回收裝置，但是完全沒有收益可言。具體數據就不透露了，有文獻可查。

高壓貼片電容你有用過嗎

電壓高，易擊穿，易電離傷人，容量小，生活中還真沒見過幾法的大電容！

大學畢業的時候做的論文就是類似超級電容器的一個東東，是一種大深寬比硅基電容，利用體硅工藝可以在小體積硅上實現面積超大的深槽狀電容，記得介質用的是氧化鉿，不過最終側重結構設計，其他方面考慮較少。