超級(jí)電容器在電動(dòng)車(chē)輛的應(yīng)用——城市公共交通現(xiàn)代化最佳方案

　　超級(jí)電容器電動(dòng)大客車(chē)是城市公共交通現(xiàn)代化的最佳方案——環(huán)保、節(jié)能、成本低！

　　一、超級(jí)電容器的技術(shù)特點(diǎn)

　　超級(jí)電容器的研制成功是儲(chǔ)能設(shè)備（蓄電池）的一次革命：其他儲(chǔ)能設(shè)備，都是由電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，再由化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能，兩次轉(zhuǎn)變能量有損失，超級(jí)電容器直接充電，再直接放電，能量形式?jīng)]有轉(zhuǎn)變，能量也沒(méi)有損失；充放電效率高達(dá)98%，經(jīng)濟(jì)價(jià)值大，只有鉛酸電池的70%。

　　超級(jí)電容器是上個(gè)世紀(jì)七十年代末，出現(xiàn)的一種產(chǎn)品，它突破了傳統(tǒng)的電容器設(shè)計(jì)思想，電容器由微法拉級(jí)提高到法拉級(jí)（1法拉=106微法拉），創(chuàng)造出1000法拉級(jí)超級(jí)電容器；到上個(gè)世紀(jì)末，又先后出現(xiàn)了10,000-100,000法拉的牽引型超級(jí)電容器，從此超級(jí)電容器開(kāi)始進(jìn)入電池應(yīng)用市場(chǎng)(Rialto)，出現(xiàn)了超級(jí)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(tǒng)認(rèn)識(shí)，建立了全新的交通運(yùn)輸(Tran Sport)電動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)思想。

　　超級(jí)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(yùn)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(jí)電容器比能量小，其特性是：同等重量超級(jí)電容器續(xù)駛里程，僅為鉛酸電池的1/3，這是超級(jí)電容器一大缺陷。超級(jí)電容器續(xù)駛里程短，跑不遠(yuǎn)；但充電速度(Tempo)快，可以彌補(bǔ)續(xù)駛里程短的缺陷，補(bǔ)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(jí)電容器電動(dòng)車(chē)的續(xù)駛里程，可以不受限制。

　　二、超級(jí)電容器的優(yōu)點(diǎn)：

　　1、超級(jí)電容器是綠色能源（活性炭），不污染環(huán)境。

　　2、超級(jí)電容器壽命長(zhǎng)（1-10萬(wàn)次）；鉛酸電池壽命短（500次），易損壞，難管理，是鉛酸電池的20~200倍，可以與設(shè)備同命運(yùn)。

　　3、超級(jí)電容器充電速度(Tempo)快（0.3秒~15分鐘）；鉛酸電池充電時(shí)間長(zhǎng)（5~8小時(shí)），很多電池就是充電時(shí)間長(zhǎng)，續(xù)駛里程短。

　　4、超級(jí)電容器充放電效率高（98%）；鉛酸電池充放電效率低（70%）；

　　5、超級(jí)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(jí)電容器徹底免維護(hù)，工作溫度范圍（-40~50）；鉛酸電池電動(dòng)車(chē)在-40℃續(xù)駛里程減少90%，超級(jí)電容器只減少10%。

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

　　8、相對(duì)成本低。超級(jí)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(jí)電容器的壽命比鉛酸電池高10倍，這點(diǎn)對(duì)公共大客車(chē)產(chǎn)業(yè)化非常重要。

　　三、二元?jiǎng)恿Τ��?jí)電容器電動(dòng)車(chē)為什么能省油？為什么能減少污染？

　　二元?jiǎng)恿Τ��?jí)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(jí)電容器在低轉(zhuǎn)數(shù)，大負(fù)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(nèi)燃機(jī)在低轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷；高轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷費(fèi)油的狀態(tài)下運(yùn)行，使發(fā)動(dòng)機(jī)永遠(yuǎn)在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，即省了油，又減少了污染，二元?jiǎng)恿Τ��?jí)電容器電動(dòng)車(chē)能節(jié)油30%~50%，減少污染70%~90%。

　　——起步階段：轉(zhuǎn)數(shù)低、負(fù)荷大、費(fèi)油；這個(gè)階段內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組在最佳狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)要用超級(jí)電容器啟動(dòng)、加速，并向超級(jí)電容器充電。

　　——正常運(yùn)轉(zhuǎn)階段：這時(shí)內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組是在最佳狀態(tài)運(yùn)行，并向電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力，這時(shí)公共大客車(chē)負(fù)荷最小，也最省油，并向超級(jí)電容器充電。

　　——高速(High Speed)運(yùn)轉(zhuǎn)階段：內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組向電動(dòng)機(jī)輸出穩(wěn)定的動(dòng)力，超級(jí)電容器也向電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力。這個(gè)階段電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)高、負(fù)荷也大，公共大客車(chē)車(chē)速也最快。

　　——?jiǎng)x車(chē)、停車(chē)、減速、下坡階段：這時(shí)發(fā)電機(jī)組、超級(jí)電容器停止向電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力，這時(shí)大客車(chē)所儲(chǔ)備的動(dòng)能，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)變成發(fā)電機(jī)向超級(jí)電容器充電，能吸收70%的動(dòng)能，尤其城市公共交通，能節(jié)省大量的燃料。

　　四、我國(guó)在超級(jí)電容器技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位

　　我國(guó)黑龍江、哈爾濱巨容公司，經(jīng)自主研究開(kāi)發(fā)超級(jí)電容器，在技術(shù)上在國(guó)際上處于領(lǐng)先地位，擁有獨(dú)立的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，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(guó)際電動(dòng)車(chē)年會(huì)（EVS-17）評(píng)價(jià)為目前國(guó)際上最先進(jìn)的超級(jí)電容器，知識(shí)產(chǎn)權(quán)價(jià)值2億美元。

　　我國(guó)哈爾濱巨容公司的超大電容VC系列產(chǎn)品是采用國(guó)內(nèi)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(chǔ)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行試驗(yàn)，性能指標(biāo)完成符合設(shè)計(jì)要求，產(chǎn)品已列入了國(guó)家的863項(xiàng)目，并出口到美國(guó)、加拿大等國(guó)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。