超级电容器可以平滑毫秒级AI功率波动，但专家认为它们是对不间断电源和电池系统的补充而非替代。

AI工作负载产生的功率波动远比稳态计算更剧烈，产生常规架构难以吸收的尖锐尖峰。超级电容器（也称超级电容）介于常规电容器和电池之间，以表面电荷的形式储能，而非通过化学反应。这使它们相比电池具有更高的功率密度，但能量密度更低，因此适合短暂频繁的脉冲而非持续运行。数据中心运营商正在测试超级电容器与电池和不间断电源(UPS)系统的配套使用，而非作为替代品。电池和UPS系统仍然处理持续负载并提供更长的备用时间窗口。

IDTechEx 2026年9月报告确定了超级电容器在数据中心的三个角色：电压稳定、削峰和短期备用电源。超级电容器在毫秒至秒级时间内充放电，速度足以跟踪AI训练周期并在下一个尖峰前充电。

IDTechEx预计数据中心超级电容器市场到2037年将达到9.5亿美元，自2026年起复合年增长率为40.9%。相比之下，全球超级电容器在汽车、电网和工业应用中的总收入预计到2036年将达到48.6亿美元，年增长率为15.3%。

市场将数据中心超级电容器分为三类。电双层电容器(EDLCs)——商业上最成熟的——在电极表面静电储存电荷，与常规电容器类似。混合电容器通常为锂离子变体，结合了EDLC的表面电荷存储与锂离子化学体系，离子在电极间穿梭。伪电容器通过电极表面快速可逆的化学反应储存电荷，相比EDLC具有更高的能量密度但更低的功率密度。

备用电源仍是最狭窄的应用。典型EDLC可维持约两分钟的输出；某些混合产品可持续十分钟——足以防止短时停电期间的数据损坏，但不足以替代UPS系统。超级电容器被定位为对备用基础设施的补充而非替代品。

市场正从早期评估向有意义的部署过渡，尽管采用率因技术类型和供应链成熟度而异。Flex公司嵌入式和关键电源部门总裁Chris Butler表示，"在某些AI计算事件期间，瞬时负载瞬变可达到功率架额定容量的150%以上"。机架设计者正在构建灵活性以容纳电池备用单元(BBUs)、电容器备用单元(CBUs)或混合配置。Butler补充道，"供应链问题仍是主要障碍，特别是对于供应商有限的新型混合超级电容器技术"。

数据中心运营的可靠性标准影响采用速度。根据Exelon能源政策和电力市场首席量化工程师Parag Nathaney的说法，该技术必须达到99.999%的电源可靠性，使市场处于试点和早期商业化阶段。电池系统制造商DIMAAG的首席技术官Ian Wright认为，DC-DC转换阶段而非设备本身决定了响应时间。他表示，"对负载变化的响应速度由DC/DC决定，这将比电容器或电池都要慢"。"如果尝试过超级电容但未观察到发热，那可能是因为它们实际上并未吸收周期负载"。

Wright预期直接连接的电池而非超级电容器将成为平滑AI功率波动的主要工具。Nathaney则得出了不同结论："该技术在其他应用中的悠久历史可能会降低数据中心采用的门槛"。Butler更为乐观。随着机架功率级别从数百千瓦扩展到多兆瓦设计，他预期CBU在管理瞬时峰值需求中的使用会增加。随时间推移，工作负载驱动的优化将决定电池和电容器的混合比例，超级电容器在峰值电源事件中扮演越来越重要的角色。Butler表示，"我预计基于电容器的储能将成为下一代AI电源架构的主流元素"。