超大电容器在电动自行车上的应用
中心议题：
- 电动自行车的现实情况
- 超大电容器在电动自行车上的优点
- 加电站在超大电容器电动自行车上的应用
超大电容器比功率大,其特性是：充电时,充电量大、充电快；放电时,放电量大、放电快,爬坡有力,比铅酸电池大30多倍,这是电动车最重要的性能。超大电容器比功率大,在电动自行车上用处也很多,例如起步、加速、爬坡都需要大电流,超大电容器允许大电流放电。铅酸电池不允许用大电流充电,铅酸电池一旦大电流放电充电极板就会硫化,电池寿命就会缩短。
一、电动自行车的现实情况
“1998年电动自行车开始有产量统计,当时全国统计了16家企业,年产量是58600辆。”中国自行车协会理事长王凤和回忆说：“从1998年到2007年仅仅10年的时间,电动自行车产量就达到了2130万辆,年均增长43.2％,10年来保有量已经达到了6500万辆。”
10年来,无论是在产品上还是在生产工艺装备上,质量提升、技术进步都有所体现。在产品上,铅酸蓄电池的使用寿命普遍增长；新大洋等一批企业自主研制开发的无刷高速电机的生产技术逐步成熟,并在整车上得到了更多的采用；大功率、大扭矩、有变速档位的电机也相继开发成功,这为以后开发电动摩托车奠定了基矗与此同时,产业规模化也不断提升,年产10万辆以上的企业达到了46家,年产量占了全国总量的46.08％。
“由于产品质量有了保证,技术要求也达到了发达国家的水平,2007年中国出口电动自行车35万辆,其中出口到日本、美国、欧盟的数量就达到了20.33万辆。”王凤和说。
根据《中国经济报告》课题组的设计,到2010年,中国电动自行车的产销量可达到3000万辆,出口量可达到500万～600万辆,实现工业产值700亿元,上下游产业总体规模将达到1300亿元。目前中国已成为全球最大的电动自行车生产国、消费国和出口国。
二、超大电容器在电动自行车上的优点
1、超大电容器是绿色能源(活性炭),不污染环境；铅酸电池污染环境。
2、超大电容器优点：寿命特别长,其循环寿命次数为3000次～5000次；铅酸电池的循环次数仅为300次～500次。
3、充电速度特别快：电动自行车2～3分钟就可以充满；铅酸电池需要5～8小时。超大电容器可以深度放电,可以大电流充电；铅酸电池不允许深度放电,不允许大电流充电。
4、超大电容器的价格：比铅酸电池高一点(高1/3),寿命却比铅酸电池高5倍。而锂离子电池的价格比超大电容器的价格高三倍。
5、超大电容器的外型尺寸：按着现有标准电动自行车电池盒尺寸定做,一般电动自行车的电池盒,超大电容器都能放进去。
6、在电动车企业中,没有一家装过超大电容器,在电动自行车上装用超大电容器可以说是一个创举。
7、超大电容器与铅酸电池相比,超级电容器更具有彻底地免维护性。超级电容器不需要人去管理、维护。铅酸电池需要人管,需要人去护理。超大电容器可以在-30℃～-40℃工作,铅酸电池在这个温度上基本无法工作。
8、超大电容器在制动能量和下坡势能方面,回收高达75％的电能；铅酸电池能量回收仅为5％。超大电容器这种能量的回收,可以节约很多电能。
9、超级电容器充放电效率高达98％,铅酸电池充放电效率低到70％,两者相差接近30％,这也意味着可节约电能约30％,在节能减排的关键时刻,这是一个很重要的指标。
三、超大电容器有二个特点
一是超级电容器比功率特别大,这是它的优点；二是比能量特别小,这是它的缺点。
超大电容器比功率大,其特性是：充电时,充电量大、充电快；放电时,放电量大、放电快,爬坡有力,比铅酸电池大30多倍,这是电动车最重要的性能。超大电容器比功率大,在电动自行车上用处也很多,例如起步、加速、爬坡都需要大电流,超大电容器允许大电流放电。铅酸电池不允许用大电流充电,铅酸电池一旦大电流放电充电极板就会硫化,电池寿命就会缩短。
超大电容器和铅酸电池在外部进行混合,能延长铅酸电池的使用寿命1～3倍。
四、加电站在超大电容器电动自行车上的应用
超大电容器比能量小,其特性是：同等重量超级电容器续驶里程短,跑不远；但充电速度快,可以弥补续驶里程短的缺陷,在全国城市普遍建立加电站是解决这一缺陷最好的方法。
增加动力电动车加电站是一个推动全国电动车发展的一个重要理念,实现这一理念要以它好的做法为基础,要建立起一个以超大电容为特色的充电站；充电速度在2～3分钟,站站之间2～3公里,以租赁的方式建立起充电网络。超大电容器最大特点是寿命长,充电速度快,以租赁的方式建立起来的网络,不仅方便广大电动自行车的消费者,也为国家的节能减排出力。
超大电容器价格贵,也是它不能迅速推广的主要因素。加电站也能解决超大电容器价格贵的问题。因为续驶里程越长,用超大电容器原材料也就越多,也就越贵。例如设计续驶里程为20公里,价格为600元/套,如果续驶里程为10公里,价格就可以减少一倍。所以设计合适的续驶里程,是决定价格多少的关键。
五、展望超大电容器在电动车上的应用
1、世界油价不断上升,已经成为世界人民议论的焦点。
2、世界上的石油是有限的,据有关专家估计,再开发使用30～50年,石油资源就会枯竭。
3、世界能源主要以石油为主,现在逐渐转向以电为主,例如火车以前为要以用煤为主,之后用柴油为主,现在主要以用电为主,都是电气火车了。
4、现在世界上的车辆用的主要是汽车,将来用的一定是电动车,是电动车的世界！现在世界到处是加油站,将来世界一定到处是加电站！
5、有电动车,随之而来的就离不开超大电容器。
六、电动车离不开超大电容器的几个理由：
1、车辆多余的能量能够回收；
2、超大电容器充放电率高达98％,几乎是100％；
3、超大电容器寿命特别长,能保持使用5～10年；
4、充放电速度特别快(2～3分钟可以充满)；
5、超大电容器是绿色能源。
