超級電容器電動(dòng)大客車(chē)是城市公共交通現代化的最佳方案

　　一、超級電容器的技術(shù)特點(diǎn)

　　超級電容器的研制成功是儲能設備（蓄電池）的一次革命：其他儲能設備，都是由電能轉變成化學(xué)能，再由化學(xué)能轉變成電能，兩次轉變能量有損失，超級電容器直接充電，再直接放電，能量形式?jīng)]有轉變，能量也沒(méi)有損失；充放電效率高達98％，經(jīng)濟價(jià)值大。

　　超級電容器是上個(gè)世紀七十年代末，出現的一種產(chǎn)品，它突破了傳統的電容器設計思想，電容器由微法拉級提高到法拉級（1法拉=106微法拉），創(chuàng )造出1000法拉級超級電容器；到上個(gè)世紀末，又先后出現了10,000-100,000法拉的牽引型超級電容器，從此超級電容器開(kāi)始進(jìn)入電池應用市場(chǎng)，出現了超級電容器電動(dòng)車(chē)的新概念，它以其優(yōu)異的性能，改變了人們的傳統認識，建立了全新的交通運輸電動(dòng)車(chē)的設計思想。

　　超級電容器比功率大，其特性是：充電時(shí)，充電量大，充電量快；放電時(shí)，放電量大，放電量快。在電動(dòng)車(chē)輛運行時(shí)，起步快，加速快，爬坡有力，比鉛酸電池大30多倍，這是電動(dòng)車(chē)能用得上最重要的性能。

　　超級電容器比能量小，其特性是：同等重量超級電容器續駛里程，僅為鉛酸電池的1/3，這是超級電容器一大缺陷。超級電容器續駛里程短，跑不遠；但充電速度快，可以彌補續駛里程短的缺陷，補救的方法是在城市交通線(xiàn)路的兩頭建立充電站，這樣超級電容器電動(dòng)車(chē)的續駛里程，可以不受限制。

　　二、超級電容器的優(yōu)點(diǎn)：

　　1、超級電容器是綠色能源（活性炭），不污染環(huán)境。

　　2、超級電容器壽命長(cháng)（50萬(wàn)-100萬(wàn)次）；鉛酸電池壽命短（700次），易損壞，難管理，是鉛酸電池的700~1400倍，可以與設備同命運。

　　3、超級電容器充電速度快（0.3秒~15分鐘）；鉛酸電池充電時(shí)間長(cháng)（5~8小時(shí)），很多電池就是充電時(shí)間長(cháng)，續駛里程短。

　　4、超級電容器充放電效率高（98％）；鉛酸電池充放電效率低（70％）；

　　5、超級電容器功率密度高（10.000W/kg）；鉛酸電池功率密度低（300W/kg），差30多倍。

　　6、超級電容器徹底免維護，工作度范圍（-40~＋70）；機動(dòng)車(chē)在-15℃時(shí)啟動(dòng)已經(jīng)困難，而用超級電容器即使是在-30℃時(shí)，仍能順利啟動(dòng)。鉛酸電池電動(dòng)車(chē)在-40℃續駛里程減少90％，超級電容器只減少10％。

　　7、超級電容器電動(dòng)大客車(chē)能量回收強，緊急制動(dòng)能量回收高達75％；鉛酸電池能量回收僅為5％，這點(diǎn)對公共大客車(chē)太重要了，可以節約大量的燃料。

　　8、相對成本低。超級電容器價(jià)格比鉛酸電池高一倍在大量生產(chǎn)后價(jià)格還會(huì )下降；但超級電容器的壽命比鉛酸電池高700～1400倍，這點(diǎn)對公共大客車(chē)產(chǎn)業(yè)化非常重要。

　　三、二元動(dòng)力超級電容器電動(dòng)車(chē)為什么能省油？為什么能減少污染？

　　二元動(dòng)力超級電容器電動(dòng)車(chē)，其中最大的優(yōu)點(diǎn)，就是充分發(fā)揮超級電容器在低轉數，大負荷情況下，能量基本不受損失；在減速、下坡、剎車(chē)情況下，其能量能回收。避開(kāi)內燃機在低轉速、大負荷；高轉速、高負荷費油的狀態(tài)下運行，使發(fā)動(dòng)機永遠在最佳狀態(tài)下運行，即省了油，又減少了污染，二元動(dòng)力超級電容器電動(dòng)車(chē)能節油30％~50％，減少污染70％~90％。

　　——起步階段：轉數低、負荷大、費油；這個(gè)階段內燃發(fā)電機組在最佳狀態(tài)運轉，這時(shí)要用超級電容器啟動(dòng)、加速，并向超級電容器充電。

　　——正常運轉階段：這時(shí)內燃發(fā)電機組是在最佳狀態(tài)運行，并向電動(dòng)機輸出動(dòng)力，這時(shí)公共大客車(chē)負荷最小，也最省油，并向超級電容器充電。

　　——高速運轉階段：內燃發(fā)電機組向電動(dòng)機輸出穩定的動(dòng)力，超級電容器也向電動(dòng)機輸出動(dòng)力。這個(gè)階段電動(dòng)機轉數高、負荷也大，公共大客車(chē)車(chē)速也最快。

　　——剎車(chē)、停車(chē)、減速、下坡階段：這時(shí)發(fā)電機組、超級電容器停止向電動(dòng)機輸出動(dòng)力，這時(shí)大客車(chē)所儲備的動(dòng)能，電動(dòng)機轉變成發(fā)電機向超級電容器充電，能吸收70％的動(dòng)能，尤其城市公共交通，能節省大量的燃料。
由于現在石油價(jià)格的飛漲,國外一些汽車(chē)企業(yè)已經(jīng)把超級電容應用到汽車(chē)上,汽車(chē)在下坡時(shí)把能量以電能的方式儲存起來(lái),在爬坡時(shí)或需要大功率時(shí)釋放出來(lái).這樣就降低了使用成本.

　　四、我國在超級電容器技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位

　　我國黑龍江、哈爾濱巨容公司，經(jīng)自主研究開(kāi)發(fā)超級電容器，在技術(shù)上在國際上處于領(lǐng)先地位，擁有獨立的知識產(chǎn)權，產(chǎn)品的技術(shù)水平與俄羅斯同類(lèi)產(chǎn)品相近（見(jiàn)表3）。俄羅斯的產(chǎn)品被17屆國際電動(dòng)車(chē)年會(huì )（EVS-17）評價(jià)為目前國際上最先進(jìn)的超級電容器，知識產(chǎn)權價(jià)值2億美元。

　　我國哈爾濱巨容公司的超大電容VC系列產(chǎn)品是采用國內各種成熟技術(shù)，以?xún)?yōu)化組合而制成的，所以具有成熟的技術(shù)基礎和產(chǎn)業(yè)基礎。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)幾年的運行試驗，性能指標完成符合設計要求，產(chǎn)品已列入了國家的863項目，并出口到美國、加拿大等國家。

　　以上情況證明該產(chǎn)品的技術(shù)具有一定的先進(jìn)性和成熟性，具備了裝備各種電動(dòng)車(chē)的基本條件。

　　五、建立城市公共交通現代化新模式

　　1．城市公共交通的特點(diǎn)：公共交通線(xiàn)路站點(diǎn)固定，長(cháng)度一般在8-11公里，最長(cháng)線(xiàn)路一般不超過(guò)13公里。車(chē)輛運行速度一般在20公里/小時(shí)左右；調整行駛一般在40公里/小時(shí)左右。車(chē)輛啟動(dòng)、停止、剎車(chē)、變速頻繁，車(chē)輛在終點(diǎn)停留時(shí)間長(cháng)，通常停留時(shí)間約在15-30分鐘。

　　2．建立超級電容器電動(dòng)大客車(chē)專(zhuān)線(xiàn)：線(xiàn)路兩頭設立充電站，每臺充電站可以同時(shí)充3-5輛超級電容器電動(dòng)大客車(chē)，充電時(shí)間約在15-30分鐘。

　　3．超級電容器電動(dòng)大客車(chē)性能：用超級電容器裝備能乘坐50人的公共大客車(chē)，超級電容器重量約為800-900公斤，一次充電可行駛15公里，最高速度約為40公里/小時(shí)。

　　4．超級電容器電動(dòng)大客車(chē)優(yōu)點(diǎn)：

　?、懦夒娙萜麟妱?dòng)大客車(chē)優(yōu)點(diǎn)——環(huán)保、節能、成本低！

　?、瞥夒娙萜骶邆涞膬?yōu)點(diǎn)，超級電容器電動(dòng)大客車(chē)都具備。

　?、浅夒娙萜麟妱?dòng)大客車(chē)制動(dòng)、減速、下坡的能量可以回收，緊急制動(dòng)，能量回收率約為50-70％；鉛酸電池能量回收率僅為5％。

　?、瘸夒娙萜麟妱?dòng)大客車(chē)不受續駛里程限制，可以和汽油車(chē)、柴油車(chē)在線(xiàn)路上一樣行駛。
幾種主要儲能再生技術(shù)方式比較：