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1 超级电容是介于传统电容与电池之间的新电子器件
1.1 超级电容是一种介于传统电容与电池之间的电子器件
超级电容是一种高性能电子器件，核心能力在于短时间内完成能量吸收与释放。超级电容器是一种高性能电子器件，具有高能量密度、高功率密度和长寿命等特点。它比传统电容器具有更高的能量密度，同时可以在短时间内释放大量的能量，充放电循环可以达到上百万次，而不会出现明显的退化性能，与传统电池相比寿命要长得多。
超级电容是一类介于传统电容器与电池之间的新型储能器件，有效填补了两者之间的空白。（1）较传统电容器有更高的容量、更快的充放电时间和更长的寿命：相对于传统电容器来说，超级电容器的容量很大，可以当电池使用，容量范围可达 1F-5000F，有的甚至上万 F；同时，超级电容器充放电寿命较长，充电/放电时间更快；（2）较电池有更高的功率密度，但能量密度低于电池：相对于电池来说，超级电容具有更高的功率密度，可以实现更快的充放电速率，但在能量密度上弱于电池，电池可在同样重量下携带更多的能量。
超级电容的结构兼有普通电容和电池的特性。超级电容包含两个电级、带正电荷和负电荷离子的电解质溶液，以及多孔电解质隔膜（在隔离两个电极的同时允许带电离子穿过）。在充电过程中向超级电容施加电压时，电解质混合物中的负电荷离子被吸引到阳极。由于离子无法迁移出溶液，因此在电极和电解质之间的表面会产生一层电荷量相等但电性相反的电荷，而且在另一个电极的表面上也会形成类似的层，因此超级电容也被称为“双电层电容”（EDLC）。
超级电容通过界面电荷分离储能，充放电对应离子在电极表面的吸附与脱附。超级电容器中的双电层电容器不同于普通电容器，其内部没有传统意义上的介质层，而是利用电极与电解液界面形成的电双层发挥介质作用。其充放电过程主要对应离子在正负活性炭电极表面形成吸附层，并通过离子的吸附与脱附实现电荷的存储和释放。由于活性炭电极具有很大的表面积，双电层电容器能够获得较高的电容量。
超级电容器可分为双电层电容和混合超级电容。（1）双电层电容（ElectricalDouble-Layer Capacitor，EDLC）：是最基础、最经典的超级电容类型，全程依靠纯物理方式储能，无任何化学反应发生；（2）混合超级电容（Hybrid SuperCapacitor，HSC）：是结合电容与电池优势的品类，采用物理储能+化学储能的混合机制。
2 AI 负载逐步升高，瞬时功率波动的平滑需求上升
2.1 AI 负载功率跃迁叠加机柜功率密度提升，抬升瞬态平滑缓冲需求
AI 训练负载的同步运行特征，导致稳态运行期间存在较大的功率波动。在 AI 训练中，数千个 GPU 会同步运行，对不同的数据执行相同的计算，这种同步会导致电网层面的功率波动。相较于传统数据中心的工作负载，传统数据中心工作负载中的相关任务会“平滑”负载，而 AI 工作负载会导致空闲状态和高功耗状态之间出现突然转换；在传统数据中心工作中，工作的负载在计算基础设施上异步运行，而在 AI 训练工作中，由于 GPU 同步运行，从而使 GPU 集群的总功耗反映并放大单个节点的功耗。
储能元件可用于平滑 AI 训练负载在稳态运行期间的功率波动。对于稳态运行期间的快速、短期功率波动，GB300 NVL72 电源机架中集成了储能元件（特别是电解电容器），在 GPU 功耗较低时，储能系统充电，在 GPU 功耗较高时，储能系统放电，进而平缓了功耗曲线。
随着 AI 机柜功率逐步提升，GPU 负载波动有望同步放大，对功率平滑提出了更高要求。NVIDIA DGX GB 机架功耗约 120kW，机架内通过 power shelf 将交流电转换为约 50-51V 直流电，使用相同的 54V 直流配电，并经母排向计算托盘和交换托盘供电；AI 工作负载的指数级增长正在增加数据中心的功率需求，传统的 54V机架内配电专为千瓦（KW）机架设计，无法支持即将进入现代 AI 工厂的兆瓦（MW）机架；同时，当传统 54V 配电在机柜功率超过 200kW 后，会逐步受限于电源托架空间、铜排用量和转换损耗等物理约束；我们认为，随着 AI 工厂向着兆瓦（MW）机架演进，同时叠加 AI 训练工作负载的同步性影响，同等比例的 GPU负载跃迁将对应更大的功耗摆幅。
3 AI 推动超级电容市场空间扩容
3.1 超级电容器为制造端，下游应用领域较多
超级电容可应用下游领域众多。从结构上看，超级电容器主要由隔膜、电极、电解液、集流体和其他辅助材料组成，其中电极和电解液是超级电容器生产的关键材料，直接决定了超级电容器的主要性能指标（如能量密度、功率密度和循环稳定性等）；超级电容器产业链中游主要是超级电容器厂商；下游为各类应用领域，包括轨道交通、汽车、电网、消费电子等。
3.2 数据中心有望打开超级电容新的市场空间
超级电容可应用于 AI 机柜中的平滑功率波动的场景，数据中心有望打开超级电容新的市场空间。在数据中心方面，随着以 ChatGPT、DeepSeek 为代表的 AI 模大规模应用，其背后的通算中心（传统数据中心）已逐渐无法满足日益增加的算力需求，支持更大规模数据处理的智算中心（AIDC）应运而生，峰值功率也明显增加，使得备电系统务必满足高功率、瞬时响应的需求。超级电容能瞬时补偿电源波动，起到“削峰”作用，保护电路和设备，维持电压稳定。其次，在面临突发停电时，超级电容可作为一级备电，实现毫秒级供电，避免了服务器因供电延迟导致的数据丢失，也在 UPS 电池对系统的后续供电作出有效承接。目前，以日本武藏（MUSASHI）为代表的超级电容厂商，已成功将锂离子电容器产品应用于英伟达 AIDC 备电系统中，展现出相比于锂离子电池而言独特的功率性能优势。
.3 全球超级电容市场持续扩容
全球超级电容市场持续扩容。根据 Fortune Business Insights，2025 年全球超级电容市场规模为 28.0 亿美元，预计从 2026 年的 32.9 亿美元增长至 2034 年的 123.9亿美元，2026-2034 年 CAGR 为 18.1%。从区域结构看，2025 年亚太地区占全球市场份额的 45.62%，为全球最大市场；北美、欧洲、拉美、中东及非洲占比分别为 16.89%、16.46%、8.66%、12.37%。我们认为，AIDC 机柜功率密度提升与近端高频调峰需求释放，有望为超级电容打开新的增量市场空间。
4 海外已切入 AI 领域，国内正在加速追赶
4.1 武藏：HSC 切入 AI 机柜储能，Flex CESS 推动 AIDC 场景落地
武藏是全球 LIC/HSC 龙头厂商。旗下 Musashi Energy Solutions 致力于设计和开发高功率、长寿命和高安全性的混合超级电容器。Flex 与 Musashi Energy Solutions宣布合作供应电容式储能系统（CESS），该系统由 Flex 设计和制造，并采用武藏的混合超级电容器（HSC）技术。Flex 电容式储能系统（CESS）通过动态储能与电源管理技术相结合，调节 AI 训练/推理和高性能计算（HPC）负载所带来的功率波动。该专有系统可部署在 GPU 机架内，以提高数据中心的正常运行时间和性能，并保护电网免受线路扰动影响。产能方面，武藏现有工厂产能计划提升至 150万颗/年，新工厂预计 2026 年建成后，公司 HSC 总年产能将提升至 650 万颗。
4.2 Maxwell：EDLC 老牌厂商，产品覆盖数据中心等场景
Maxwell 是全球 EDLC 超级电容代表厂商之一。2025 年，Clarios 宣布收购 MaxwellTechnologies，Maxwell 在超级电容器系统领域拥有数十年的创新经验。其超级电容器出货量已超过 8500 万个，应用范围涵盖美国能源生产、电网稳定、汽车、交通运输和工业自动化等领域。
4.3 江海股份：国内电容器龙头，超级电容双路线布局加速 AIDC 布局
江海股份是国内电容器龙头，主营涵盖铝电解电容、薄膜电容与超级电容三大板块。据公司 2025 年年报，江海股份为全球电力电子应用领域品种最齐全，产业链最完整的电容器公司；公司超级电容器产品包括双电层电容器、锂离子电容器以及超级电容器模组；公司的超级电容器特别是锂离子超级电容器获得国内外多个领域的著名企业的认可，在轨交、汽车、医疗仪器、新能源、电网、智能三表、AGV、港口机械已进入批量应用阶段，营业收入快速成长，在发电侧和用户侧调频以及大型装备功率补偿进入实质性试运行；在服务器电源等新应用场景开发新产品且获得广泛试验认证并有批量订单，产能利用率一直较高，已着手面对大规模需求的技改扩产。
4.4 火炬电子：深耕上游核心材料，构筑差异化竞争壁垒
研发为魂、技术为核，中科超容筑牢发展硬实力。中科超容由中科院专家、留美博士刘双翼研究员领衔创办于 2018 年，秉持“为世界提供储能智慧”的愿景，专注于研发、打造高品质超级电容产品。历经 8 年发展，企业已构建起核心材料研发、技术转化、产品制造至市场销售的学研产用完整闭环，研发人员占比超 40%，针对超级电容技术形成了深厚的认知体系和技术壁垒；开发出高性能生物质基超容用活性炭、新型高耐压有机电解质、全球领先的 3.2V 工作电压 EDLC 单体系列产品、基于超容的大功率储能模块及系统等多款全球领先的产品和技术服务于全球客户，品质和技术水平均得到了广泛认可；凭借过硬品质与领先技术赢得海内外客户广泛信赖，品牌影响力显著。
聚焦高端赛道，升级制造管理，突破核心规模市场。中科超容围绕 AI 电力基础设施、汽车电子、核聚变和智能电网等领域重点发力，基于自研先进材料体系推出下一代同时具备高性能超长循环稳定性中大型 EDLC 单体产品。我们认为，火炬电子通过中科超容补强超级电容业务布局，有望在传统被动元件能力基础上延伸至高功率储能元件领域，并在 AIDC、汽车电子及电力电子等下游需求释放过程中形成新的业务增长点。
4.5 思源电气：新型电力系统&数据中心领域逐步进入批量应用阶段
新型电力系统&数据中心领域逐步进入批量应用阶段。据思源电气 2025 年年报，公司 2025 年继续拓展以超级电容（含混合超容）、锂电池等高倍率储能元件为核心的汽车电子电器类业务，并积极开拓以超级电容为核心的数据中心市场相关业务；在新型电力系统应用场景中，静止型同步调相机（SSC）和调频储能等应用逐步得到了客户的认可，逐步从试点转为批量应用；在数据中心应用场景中，超容作为抑制功率波动的主要技术方案正在进入批量应用阶段。
4.6 东阳光：超级电容已实现交付，向 AI 服务器电源领域布局
超级电容已实现交付，向 AI 服务器电源领域布局。根据东阳光 2025 年年报，公司在广州新设广东东阳光超容科技有限公司，专注于超级电容器及混合型电容器关键材料、单体、模组、管理系统的核心技术研发与市场开拓；公司已成功完成电力调频用兆瓦级超级电容器储能系统订单交付，2025 年累计交付规模达 30 兆瓦级；同时，公司以积层箔为核心布局积层箔电容与超级电容，深耕 AI 服务器电源领域，稳固元器件业务基本盘。
