一、超級電容器的技術(shù)特點

　　超級電容器又叫雙電層電容器是一種新型儲能裝置，它具有充電時間短、使用壽命長、溫度特性好、節(jié)約能源和綠色環(huán)保等特點。超級電容器用途廣泛。超級電容器（supercapacitor,ultracapacitor），又叫雙電層電容器（Electrical Doule-Layer Capacitor）、電化學(xué)電容器（Electrochemcial Capacitor, EC）， 黃金電容、法拉電容，通過極化電解質(zhì)來儲能。它是一種電化學(xué)元件，但在其儲能的過程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種儲能過程是可逆的，也正因為此超級電容器可以反復(fù)充放電數(shù)十萬次。超級電容器可以被視為懸浮在電解質(zhì)中的兩個無反應(yīng)活性的多孔電極板，在極板上加電，正極板吸引電解質(zhì)中的負離子，負極板吸引正離子，實際上形成兩個容性存儲層，被分離開的正離子在負極板附近，負離子在正極板附近。

　　超級電容器是建立在德國物理學(xué)家亥姆霍茲提出的界面雙電層理論基礎(chǔ)上的一種全新的電容器。眾所周知，插入電解質(zhì)溶液中的金屬電極表面與液面兩側(cè)會出現(xiàn)符號相反的過剩電荷，從而使相間產(chǎn)生電位差。那么，如果在電解液中同時插入兩個電極，并在其間施加一個小于電解質(zhì)溶液分解電壓的電壓，這時電解液中的正、負離子在電場的作用下會迅速向兩極運動，并分別在兩上電極的表面形成緊密的電荷層，即雙電層，它所形成的雙電層和傳統(tǒng)電容器中的電介質(zhì)在電場作用下產(chǎn)生的極化電荷相似，從而產(chǎn)生電容效應(yīng)，緊密的雙電層近似于平板電容器，但是，由于緊密的電荷層間距比普通電容器電荷層間的距離更小得多，因而具有比普通電容器更大的容量。

　　超級電容器的研制成功是儲能設(shè)備（蓄電池）的革命：其他儲能設(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，能量也沒有損失；充放電效率高達98%，經(jīng)濟價值大，只有鉛酸電池的70%。

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

　　超級電容器比能量小，其特性是：同等重量超級電容器續(xù)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(xù)駛里程短，跑不遠；但充電速度快，可以彌補續(xù)駛里程短的缺陷，補救的方法是在城市交通線路的兩頭建立充電站，這樣超級電容器電動車的續(xù)駛里程，可以不受限制。

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二、超級電容器的優(yōu)點：

　　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（1-10萬次）；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。

　　3、超級電容器充電速度快（0.3秒～15分鐘）；鉛酸電池充電時間長（5～8小時），很多電池就是充電時間長，續(xù)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，工作溫度范圍（-40～50）；鉛酸電池電動車在-40℃續(xù)駛里程減少90%，超級電容器只減少10%。

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

　　8、相對成本低。超級電容器價格比鉛酸電池高一倍在大量生產(chǎn)后價格還會下降；但超級電容器的壽命比鉛酸電池高10倍，這點對公共大客車產(chǎn)業(yè)化非常重要。

三、二元動力超級電容器電動車為什么能省油？為什么能減少污染？

　　二元動力超級電容器電動車，其中的優(yōu)點，就是充分發(fā)揮超級電容器在低轉(zhuǎn)數(shù)，大負荷情況下，能量基本不受損失；在減速、下坡、剎車情況下，其能量能回收。避開內(nèi)燃機在低轉(zhuǎn)速、大負荷；高轉(zhuǎn)速、高負荷費油的狀態(tài)下運行，使發(fā)動機永遠在狀態(tài)下運行，即省了油，又減少了污染，二元動力超級電容器電動車能節(jié)油30%～50%，減少污染70%～90%。

　　——起步階段：轉(zhuǎn)數(shù)低、負荷大、費油；這個階段內(nèi)燃發(fā)電機組在狀態(tài)運轉(zhuǎn)，這時要用超級電容器啟動、加速，并向超級電容器充電。

　　——正常運轉(zhuǎn)階段：這時內(nèi)燃發(fā)電機組是在狀態(tài)運行，并向電動機輸出動力，這時公共大客車負荷，也省油，并向超級電容器充電。

　　——高速運轉(zhuǎn)階段：內(nèi)燃發(fā)電機組向電動機輸出穩(wěn)定的動力，超級電容器也向電動機輸出動力。這個階段電動機轉(zhuǎn)數(shù)高、負荷也大，公共大客車車速也快。

　　——剎車、停車、減速、下坡階段：這時發(fā)電機組、超級電容器停止向電動機輸出動力，這時大客車所儲備的動能，電動機轉(zhuǎn)變成發(fā)電機向超級電容器充電，能吸收70%的動能，尤其城市公共交通，能節(jié)省大量的燃料。

四、我國在超級電容器技術(shù)方面處于地位

　　我國黑龍江、哈爾濱巨容公司，經(jīng)自主研究開發(fā)超級電容器，在技術(shù)上在國際上處于地位，擁有獨立的知識產(chǎn)權(quán)，產(chǎn)品的技術(shù)水平與俄羅斯同類產(chǎn)品相近（見表3）。

　　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(nèi)各種成熟技術(shù)，以優(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)。

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

五、建立城市公共交通現(xiàn)代化新模式

　　1.城市公共交通的特點：公共交通線路站點固定，長度一般在8-11公里，長線路一般不超過13公里。車輛運行速度一般在20公里/小時左右；調(diào)整行駛一般在40公里/小時左右。

　　2.建立超級電容器電動大客車專線：線路兩頭設(shè)立充電站，每臺充電站可以同時充3-5輛超級電容器電動大客車，充電時間約在15-30分鐘。

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

　　4.超級電容器電動大客車優(yōu)點：

　　⑴超級電容器電動大客車優(yōu)點——環(huán)保、節(jié)能、成本低！

　?、瞥夒娙萜骶邆涞膬?yōu)點，超級電容器電動大客車都具備。

　　⑶超級電容器電動大客車制動、減速、下坡的能量可以回收，緊急制動，能量回收率約為50-70％；鉛酸電池能量回收率僅為5％。

　　⑷超級電容器電動大客車不受續(xù)駛里程限制，可以和汽油車、柴油車在線路上一樣行駛。