五、建立城市公共交通现代化新模式

　　1．城市公共交通的特点：公共交通线路站点固定，长度一般在8-11公里，最长线路一般不超过13公里。车辆运行速度一般在20公里/小时左右；调整行驶一般在40公里/小时左右。车辆启动、停止、刹车、变速频繁，车辆在终点停留时间长，通常停留时间约在15-30分钟。

　　2．建立超级电容器电动大客车专线：线路两头设立充电站，每台充电站可以同时充3-5辆超级电容器电动大客车，充电时间约在15-30分钟。

　　3．超级电容器电动大客车性能：用超级电容器装备能乘坐50人的公共大客车，超级电容器重量约为800-900公斤，一次充电可行驶15公里，最高速度约为40公里/小时。

　　4．超级电容器电动大客车优点：

　　⑴超级电容器电动大客车优点——环保、节能、成本低！

　　⑵超级电容器具备的优点，超级电容器电动大客车都具备。

　　⑶超级电容器电动大客车制动、减速、下坡的能量可以回收，紧急制动，能量回收率约为50-70％；铅酸电池能量回收率仅为5％。

　　⑷超级电容器电动大客车不受续驶里程限制，可以和汽油车、柴油车在线路上一样行驶。

　　六、城市公共交通新模式经济分析

　　1．基本建设投资小。建立一个超级电容器电动大客车充电站，仅需30-50万元，一条线路的投资在100万元以内；而建设一个加油站需要500-600万元；建设一个同样规模加气站、铅酸电池充电站需要500-1000万元。

　　2．车辆制造成本低。超级电容器电动车结构简单，利用无轨电车改装，成本就更低了。

　　3．运营成本低。汽油车运营成本，为修理费＋汽油费；铅酸电池电动车运营成本，为修理费＋铅酸电池损耗费＋电费；超级电容器电动车运营成本，为修理费＋电费，没有铅酸电池损耗费。按成本费用高低排列；最高是汽油车，其次是电动车，最低是超级电容器电动车。超级电容器电动车和铅酸电池电动车成本相比较，超级电容器价格比铅酸电池高一倍，寿命比铅酸电池高十倍，算总账成本比铅酸电池低多了。

　　七、城市交通现代化最佳方案

　　城市交通现代化有诸多方案，例如减少有害气体的排放；采用无污染燃料；开发混合动力车；开发电动车，电动车是最理想的城市交通现代化车辆。电动车的发展，关键是蓄电池的开发。蓄电池又分铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、燃料电池，超级电容器（蓄电池）等。最佳电池是超级电容器，用超级电容器装备起来的电动车，也是最完美的电动车。建设新模式的现代化的城市交通体系的措施如下：

　　1．城市建立充电网络：超级电容器有个缺点，能量密度小，铅酸电池为（20～50Wh/kg），超级电容为（1～12 Wh/kg）。例如，铅酸电池电动自行车能跑50公里；超级电容只能跑20～25公里；超级电容有个优点，能弥补它的缺点，即充电速度快（0.3秒～15分钟），充完电可以继续跑；铅酸电池充电需要（5～8小时），时间太长，快速充电影响铅酸电池寿命，所以充完电无法继续跑，城市建立充电网络这一问题就迎刃而解了。

　　汽油车现在到处是加油站，天然气汽车、液化石油气汽车需要建加气站，建一个加气站需要投入1000多万元，建一个加油站也需要（500-600万元）。建一个充电站只需要10万元，中等城市建立100多个充电站，有1000多万元也就可以了，该充电网络电动大客车可以用，电动轿车可能用，电动自行车也可以用。

　　2．用超级电容器装备各种电动车辆：超级电容器的研制成功是储能设备在高新技术方面的重大突破，它和其他电池组合（铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池或燃料电池）可以用到任何电动车型上，例如：

　　一元动力。一元动力是单纯用超级电容器来驱动电动车，这个方法结构简单、实用、成本低。一元动力，适合用在短距离，电源固定的地方。例如：火车站、飞机场的牵引车上；煤矿的采煤车、运输车上；公园的游览车、游艇上；城市的电动自行车上。

　　二元动力。二元动力是超级电容器和发动机、铅酸电池（镍氢电池、锂离子电池或燃料电池）结合起来驱动电动车。铅酸电池和超级电容器结合，铅酸电池本身的寿命可以“延长三倍”。二元动力适合用在城市固定线路的公共电动大客车上，该车结构简单、实用、成本低；固定线路两头要建立充电站。

　　三元动力。三元动力是超级电容器、铅酸电池、金属空气电池或燃料电池三者结合起来驱动电动大客车；三元动力电动大客车结构合理，性能优越，可与汽油车相媲美，是理想的电动大客车。三元动力源都能发挥其独特的作用。

　　超级电容器：超级电容器在三元动力中，发挥主导作用，起步速度快，爬坡能力强，超车容易，能量回收效率高。超级电容器和铅酸电池相结合，铅酸电池寿命可以“延长三倍”，超大电容器和铅酸电池的电量可以互相补充。超级电容器和充电站相结合，超级电容器从充电站得到的多余能量，不断地向铅酸电池充电。

　　铅酸电池：铅酸电池在三元动力中，其功能主要是为了延长续驶里程，为了提高车辆速度，当超级电容器电能减少时，铅酸电池给超级电容器补充电能。

　　金属空气电池：金属空气电池在三元动力中，其主要功能是为了延长续驶进程，因为金属空气电池比能量很高，铅酸电池次之，超大电容最小。

　　三元动力电动大客车适合跑长途，适合高级旅游大客车，其性能（起步、加速、爬坡、续驶里程等等）可与汽油大客车相媲美。

　　八、超级电容器材料由微米材料提高到纳米材料

　　超级电容器材料是活性炭制成的，是无污染绿色材料。现在超级电容器的电容，已由微法拉级提高到法拉级，电容量提高了106，这是一个了不起的成果。但超级电容器比能量还是小，如果把超级电容器材料由微米级提高到纳米级，比能量提高到铅酸电池的水平，或更高一些，那就太理想了。中科院化工研究所张登君、罗世民等人，拟研究这个课题。

　　结束语：

　　超级电容器电动车将为“中国的电动车”做出贡献。城市交通用超级电容器装备起来的电动大客车、电动轿车、电动自行车；城市交通建立充电网络，充电方便，价格便宜，充电时间短，无噪音，零排放，对环境无污染。北京在全国应带头推广使用电动汽车，应带头推广使用超级电容器电动车；到2008年，北京举办奥运会，全市交通已普遍推广使用电动车，汽车排气污染解决了“科技奥运”“绿色奥运”目标达到了，在奥运史上树起一块新的里程碑！（王嘉善高级工程师）