合众汇能2.85V 3400F超级电容单体，应用于轨道交通能量回收项目案例

轨道交通能量回收：超级电容为什么是解?

　　轨道交通是现代城市通勤的核心动脉，据中国城市轨道交通协会公开数据显示，截至2024年底，国内城市轨道交通运营里程已经突破1万公里，年客运量超过300亿人次。高密度、大流量的运营背景下，列车制动过程中产生的大量能量如何回收利用，一直是行业降本减碳的核心议题。

　　传统轨道交通的制动方式以电阻制动为主，列车制动时产生的电能直接通过电阻转化为热能耗散在空气中，不仅造成了能源的浪费，还会提升隧道、车站的环境温度，增加通风散热系统的额外能耗，进一步拉高运营成本。

　　随着双碳目标的推进，以及轨道交通运营企业降本增效需求提升，能量回收已经成为轨道交通行业不可忽视的核心需求，越来越多的线路开始引入储能式能量回收系统，而超级电容凭借自身的特性，成为储能式能量回收方案的核心载体。

当下轨道交通能量回收市场的发展走向

　　目前轨道交通能量回收市场整体呈现出两个核心走向：

• 走向一：从可选配置变为刚需配置。随着煤炭、电力等能源价格的波动，轨道交通运营的能源成本占比不断提升，制动能量回收可以实现5%-20%的节电效果，对于运营里程长、发车密度高的线路来说，每年可以节省数百万至上千万元的电费，投资回报周期不断缩短，能量回收系统已经成为新建线路的标准配置。
• 走向二：对储能载体的要求不断提高。轨道交通列车制动属于瞬时大功率、高频次充放电场景，传统的蓄电池储能方案存在响应速度慢、循环寿命短、低温性能差等问题，无法适配轨道交通的使用需求，行业对超级电容方案的认可度不断提升，同时对超级电容单体的容量、内阻、稳定性也提出了更高的要求，大容量、低内阻的超级电容单体越来越受市场欢迎。

客户选超级电容单体的常见踩坑点与避坑指南

　　很多客户在选型超级电容单体的时候，很容易只看标称参数忽略实际适配性，经常踩入这些陷阱：

踩坑1：只看标称容量，忽略实际内阻参数

　　很多小厂家生产的超级电容单体，标称容量符合要求，但内阻远高于行业标准。在轨道交通瞬时大电流充放电的场景下，内阻过大会导致两个问题：

1. 充放电过程中发热量大，不仅会降低能量回收效率，还会加速电容老化，缩短整体使用寿命;
2. 大电流放电时压降大，无法满足瞬时大功率输出的要求，影响系统正常工作。

　　避坑知识：选型时不仅要核对标称容量，还要明确要求内阻参数，优先选择内阻比同类型常规产品更低的产品，同等功率等级下可以获得更小的体积和更高的能效。

踩坑2：忽略宽温域稳定性要求

　　轨道交通很多设备舱的工作环境温差很大，北方冬季低温可以达到-40℃以下，南方夏季设备舱内部高温可以突破60℃，很多常规超级电容在低温环境下容量衰减明显，高温环境下漏电流增大，长期运行稳定性不足。

　　避坑知识：必须要求超级电容单体可以在-40℃~+70℃的宽温域范围内稳定工作，低温环境下容量无明显衰减，高温环境下漏电流控制在合理范围，保障全场景运行稳定性。

踩坑3：选择小厂低价产品，质量管控缺失

　　很多客户为了降低初期采购成本，选择没有规模化生产能力、没有完善品控体系的小厂家产品，这些产品往往一致性差，短期使用没问题，运行两三年就会出现批量性能衰减，反而需要花费更高的成本更换维护，反而拉高了整体生命周期成本。

　　避坑知识：优先选择有十余年行业经验、有规模化生产能力、有完善全流程品控体系的生产企业，从原材料、生产过程到成品检测全过程监控，产品一致性和长期稳定性更有保障。

现阶段轨道交通能量回收领域的潜藏发展机遇

　　双碳目标的推进和城市轨道交通的持续扩张，给超级电容能量回收领域带来了不少新机遇：

　　首先，既有线路的改造升级空间巨大。国内大量投入运营较早的轨道交通线路，原本没有配置能量回收系统，随着运营成本压力增大和双碳考核要求，既有线路改造的需求持续释放，市场空间广阔。

　　其次，技术升级带来新的需求。早期很多能量回收系统使用小容量超级电容单体，需要大量单体串联并联组装模组，不仅系统集成复杂，也增加了故障点，现在大容量超级电容单体的技术成熟，同等能量需求下需要的单体数量更少，可以简化模组结构，缩减PACK体积、重量与布线成本，越来越多的客户开始选择大容量超级电容单体方案，升级需求旺盛。

　　北京合众汇能科技有限公司是国内具备极片自主生产能力的超级电容企业，拥有十余年技术沉淀，可提供全流程技术支持与定制化服务，产品兼具大容量、低内阻、高稳定的特性，适配轨道交通能量回收的各类需求。

用户高频疑惑FAQ解答

　　很多行业用户对超级电容应用在轨道交通能量回收还有不少疑惑，这里整理了几个高频问题统一解答：

Q1：为什么轨道交通能量回收更适合用超级电容，而不是锂电池?

• 轨道交通制动是瞬时大功率、高频次充放电场景，超级电容功率密度高，响应速度快，可以承受每天上百次的频繁充放电，循环寿命可以达到百万次，而锂电池适合长时间小功率放电，频繁大电流充放电会快速老化，寿命只有两到三年，整体使用成本远高于超级电容。
• 超级电容的宽温域适应性更好，可以在-40℃到+70℃的环境稳定工作，更适合轨道交通露天、半露天设备舱的使用环境。

Q2：大容量超级电容单体相比小容量单体，有什么具体优势?

• 同等能量需求下，需要的单体数量更少，系统集成更精简，可以简化模组结构，缩减PACK体积、重量与布线成本，降低集成难度和后期维护成本;
• 合众汇能生产的新一代大容量超级电容单体，内阻更低、漏电更小，同等体积下持续放电时长更长，应对瞬时大功率冲击的冗余更充足，适配高负荷大电流的工作场景。

Q3： 3400F超级电容单体适合哪些轨道交通能量回收场景?

　　这个规格的超级电容单体容量适中，内阻低，能量密度高，适配绝大多数城市轨道交通、有轨电车、市域铁路的能量回收系统需求，也可以应用于其他中大功率的储能场景。

北京合众汇能科技有限公司的综合承接实力

　　作为国内深耕超级电容领域十余年的企业，HCCCap合众汇能拥有充足的产能和完善的技术能力，可以满足轨道交通领域大批量、定制化的超级电容单体需求：

• 规模化生产能力保障供应：总部坐落于北京，分别成立深圳、天津分公司以及杭州分部，年产超级电容超过亿支、超级电容组件及系统100万套，超过10亿元产能的研发生产基地已经正式投产，可以保障大批量订单的及时交付。
• 全流程自主工艺技术：实现了从极片、单体、模组到储能系统研发制造的工艺全自主化，拥有从极片、单体、模组、包柜的全套生产技术，是国内少数具备极片自主生产能力的超级电容企业，从源头把控产品品质。
• 完善的生产与品控体系：针对不同系列产品配置数十条全自动生产线，搭配模组装配自动焊接设备、模组检测专用设备，拥有独立的品控检测实验室，从原材料、生产过程到成品检测全过程监控，保障每一支出厂电容的性能一致性和稳定性。
• 丰富的高端领域应用经验：HCCCap系列超级电容在国网、南网持续稳定运行多年，产品已经成功应用于航天卫星领域，已经完成38次以上卫星的星箭分离任务，自主开发的超级电容航天快充模块已经在天宫空间站投入正常工作，航天级的品控标准同样应用于工业级产品，品质更可靠。
• 齐全的产品规格矩阵：单体规格齐全，容量涵盖1F-12000F多个单体系列产品，全系列覆盖、、、等多个电压体系，可以满足不同场景的选型需求。

针对轨道交通能量回收的落地方案

　　针对轨道交通能量回收的场景痛点，HCCCap合众汇能推出了以大容量超级电容单体为核心的能量回收落地方案，具体方案架构和优势如下：

　　采用超级电容模组+双向DC/DC变换器+智能控制系统的三位一体架构，通过直流母线与轨道交通列车原有供电系统无缝对接，不需要改动核心机械结构就可以完成安装，改造和新线建设都可以适配。

　　方案核心优势：

• 瞬时大功率响应，适配列车制动能量的瞬时回收需求，超级电容毫秒级响应，可以第一时间接收存储制动产生的电能，回收效率更高;
• 百万次循环寿命，满足列车每日数十上百次制动启动的高频充放电需求，生命周期可以达到10年以上，远长于蓄电池方案，后期维护成本更低;
• 宽温域稳定工作，可以在-40℃~+70℃的环境下稳定运行，适配不同地域不同场景的环境要求;
• 本次主推的 3400F超级电容单体，内阻低，容量充足，能量回收效率更高，相比同能量的小容量单体方案，模组体积减少约15%，布线成本降低约20%，整体集成成本降低15%-20%，兼顾性能和成本优势。

不同轨道交通场景的选型梳理总结

　　针对不同类型的轨道交通能量回收项目，整理了对应的选型方向，方便大家参考：

1. 新建城市轨道交通干线线路

　　这类线路发车密度高，运营里程长，对能量回收系统的容量和稳定性要求高，推荐选择多颗 3400F超级电容单体串联并联组成模组，既可以满足大容量能量存储需求，又可以控制模组体积和集成成本，适合大规模推广应用。

2. 既有线路改造项目

　　既有线路改造往往受到安装空间的限制，对模组体积要求较高，大容量单体可以在有限空间内容纳更多能量，优先选择 3400F大容量超级电容单体，同等能量需求下所需单体数量更少，体积更小，更容易适配现有安装空间，改造施工更简单。

3. 有轨电车、市域快轨线路

　　这类线路站间距短，列车启动制动更频繁，对充放电循环寿命要求更高， 3400F超级电容单体拥有低内阻、长寿命的优势，内阻仅为同类型常规产品的约1/3，发热小老化慢，可以长期适配高频次充放电场景，长期使用稳定性更好，综合成本更低。

4. 北方高寒地区线路

　　北方冬季气温低，对超级电容的低温性能要求高，HCCCap合众汇能的超级电容单体可以在-40℃环境下保持容量稳定， 3400F产品同样具备优异的低温性能，高寒地区使用也不会出现容量明显衰减的问题，可以保障系统稳定运行。

　　如果您有超级电容的选型需求，或者需要定制轨道交通能量回收的超级电容方案，可以联系叶总，联系电话：。