目前超级电容被广泛应用到新能源汽车中，用作起动、制动、爬坡时的辅助动力。汽车频繁的起步、爬坡和制动造成其功率需求曲线的变化很大，在城市路况下更是如此。这就需要频繁在峰值功率和工作功率之间切换，无疑会大大损害电池的寿命。如果使用比功率较大的超级电容，当瞬时功率需求较大时，由超级电容提供尖峰功率，并且在制动回馈时吸收尖峰功率，那么就可以减轻对电池或其他APU的压力。从而可以大大增加起步、加速时系统的功率输出，而且可以高效地回收大功率的制动能量。这样做还可以提高电池的使用寿命，改善其放电性能。
1.超级电容和蓄电池采用并联的连接方式
超级电容较低的比能量使得它不太适合单独用作汽车能量源，最好组成复合能源系统，但是这增加了整车的成本。
超级电容和蓄电池采用并联的连接方式。汽车在正常行驶的时候，电容不参与工作。但当车辆进行加速或上坡时，电容通过DC/DC转换器的控制提供短期的大电流，不足的部分由电池补充，两者在经过电机逆变器的转换，驱动电动机驱动车辆。例如，272个单元，单体电压为1.39V，工作电压为380～190V，总的质量约达319kg，电容为18000F。采用双向DC/DC转换器，当电容的电压低于蓄电池的端电压时，DC/DC转换器通过工作电路降压，使得超级电容达到能量饱和状态。在蓄电池急需能量时通过控制电路对电容能量进行升压输出到蓄电池两正负端。
超级电容的快充快放特点使其十分适合为公交车提供动力。
2.配合蓄电池应用于各种内燃发动机的电起动系统
超级电容与电池比较有超低串联等效电阻，功率密度是锂离子电池的数十倍以上，适合大电流放电，例如，4.7F电容能释放瞬间电流18A以上，温度范围为-40℃～＋70℃，而一般电池是-20℃～60℃。
传统的蓄电池（如铅酸电池）由于功率密度偏低，不能满足车辆的频繁起步、加速和制动工况的要求，而且由于加速时浪费了过多的能量，致使车辆的行驶里程也不能满足要求。
3.超级电容用作汽车部件的辅助能源
除了用于动力驱动系统外，超级电容在汽车零部件领域也有广泛的应用。例如，未来汽车设计使用的42V电系统（转向、制动、空调、高保真音响、电动座椅等），如果使用长寿命的超级电容，可以使得需求功率经常变化的子系统性能大大提高，另外还可以减少车内用于电制动、电转向等子系统的布线，同时减少汽车子系统对电池的功率消耗，延长电池使用时间。
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