多年來(lái)，上海市公交公司采取各種辦法試圖減少其公交汽車(chē)隊(duì)的碳足跡，從生物燃料到氫電池，再到混合動(dòng)力電動(dòng)柴油?，F(xiàn)在，一家中國(guó)公司及其美國(guó)合作伙伴表示，超級(jí)電容器在為上海市內(nèi)公交車(chē)供電時(shí)，能夠提供最環(huán)保和最經(jīng)濟(jì)的方式。

    快速充電器：在上海的公交汽車(chē)站，一輛公交車(chē)完全依靠超級(jí)電容器提供的電力行駛。每次充電后，公交車(chē)只能行駛3-5英里，但超級(jí)電容器允許公交車(chē)在指定的公交車(chē)站進(jìn)行快速充電。來(lái)源：信諾特汽車(chē)技術(shù)

    這里只有一個(gè)問(wèn)題：最好的超級(jí)電容器儲(chǔ)存的能量大約只占鋰離子電池本身容納量的5%，這使它們每次充電后的行駛范圍都被限制在幾英里。作為一種客運(yùn)車(chē)輛的能量存儲(chǔ)介質(zhì)，它們無(wú)法產(chǎn)生預(yù)期效果。但是超級(jí)電容器的缺陷卻可以由其快速充電和放電能力所彌補(bǔ)。因此，對(duì)于那些必須經(jīng)常停車(chē)并把停車(chē)作為可預(yù)見(jiàn)性正常運(yùn)行一部分的車(chē)輛來(lái)說(shuō)，能量的儲(chǔ)存完全依靠超級(jí)電容這可行了。

    公司總部在維吉尼亞州阿靈頓（Arlington）的Sinautec Automobile Technologies與其中方的合作伙伴上海奧威科技開(kāi)發(fā)有限公司花了三年的時(shí)間，在上海郊區(qū)用17輛市公交車(chē)證明了其成果。2009年10月21日，兩家公司在華盛頓特區(qū)的一所美國(guó)大學(xué)內(nèi)進(jìn)行了一天的展示，一輛依靠超級(jí)電容器行駛的擁有11座的小型公交車(chē)帶著乘客穿梭在校園中。

    Sinautec公司的常務(wù)董事葉丹（音譯）說(shuō)，秘訣在于把沿線(xiàn)的一些公交車(chē)站改造成充電站。與那些需要不斷接觸架空電力線(xiàn)路的傳統(tǒng)無(wú)軌電車(chē)不同，Sinautec的超級(jí)電容公交車(chē)每隔2-3英里就會(huì)在指定的充電站——兼具公交車(chē)站的功能——進(jìn)行充電。當(dāng)?？吭谶@些站時(shí)，公交車(chē)頂部的集電器上升幾英尺，觸及架空線(xiàn)進(jìn)行充電。只需幾分鐘，位于公交車(chē)座位下的超級(jí)電容器就充電完成了。

    “這是一個(gè)偉大的構(gòu)想，”超級(jí)電容器專(zhuān)家、麻省理工學(xué)院電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)教授喬爾•辛達(dá)爾（Joel Schindall）說(shuō)。“對(duì)于純電動(dòng)車(chē)并非完全適合，但讓公交車(chē)每隔幾個(gè)街區(qū)停一下是可行的。”

    公交車(chē)也可以從剎車(chē)中獲取能量，該公司表示，充電站可配備太陽(yáng)能電池（盡管這主要是讓“使車(chē)輛的碳足跡更低”的認(rèn)識(shí)更進(jìn)一步）。葉說(shuō)，這些公交車(chē)使用的電力比無(wú)軌電車(chē)少了40%，主要是因?yàn)樗鼈兊闹亓扛p，并且具有再生制動(dòng)的優(yōu)勢(shì)。在目前的石油和電力價(jià)格的基礎(chǔ)上，超級(jí)電容公交車(chē)與那些依靠燃料行駛的常規(guī)公交車(chē)相比，在汽車(chē)12年的使用壽命中，頗具競(jìng)爭(zhēng)力。Sinautec公司估計(jì)，一輛超級(jí)電容公交車(chē)消耗的能量是一輛柴油公交車(chē)消耗能量的十分之一，并且，在其使用壽命期間，節(jié)省的燃油費(fèi)用能達(dá)到20萬(wàn)美元。

    “超級(jí)電容公交車(chē)也比鋰離子電池公交車(chē)便宜，”葉說(shuō)。“我們把奧運(yùn)（鋰離子）公交車(chē)作為標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)我們公交車(chē)的價(jià)格便宜了40%，并且可靠性評(píng)估更優(yōu)越。”葉還說(shuō)，環(huán)境效益是引人注目的。“即使你使用地球上最污染的煤電廠(chǎng)，它為超級(jí)電容器充電時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳是柴油機(jī)車(chē)產(chǎn)生二氧化碳的三分之一。”

    在上海試用的公交車(chē)是由Foton America巴士公司——總部設(shè)在田納西的德國(guó)鎮(zhèn)（Germantown）——制造的，其使用的是由上海奧威科技開(kāi)發(fā)有限公司制造的超級(jí)電容器。該電容器是由活性炭制成的，能量密度為每千克6瓦特時(shí)。（相較之下，高性能鋰離子電池可以達(dá)到每千克200瓦特時(shí)。）Foton America巴士公司的首席執(zhí)行官克利福德•克萊爾（Clifford Clare）說(shuō)，明年初，將有另外60輛載帶有超級(jí)電容器——提供每千克10瓦特時(shí)電力——的公交車(chē)交付使用。

    克萊爾說(shuō)：“目前在上海使用的這些公交車(chē)連續(xù)三年沒(méi)有發(fā)生過(guò)任何事故、任何故障，這在公交車(chē)行業(yè)是一種奇跡。”他又補(bǔ)充說(shuō)，他的公司正和紐約市、芝加哥以及佛羅里達(dá)州的一些城鎮(zhèn)商談?dòng)嘘P(guān)試運(yùn)行這些公交車(chē)的事項(xiàng)。“它最終將成為該產(chǎn)品的第三代，每次充電后的行駛路程將達(dá)到20英里或更遠(yuǎn)。”

    Sinautec公司還與麻省理工大學(xué)的辛達(dá)爾討論有關(guān)采用垂直排列的碳納米管的結(jié)構(gòu)——使裝置的表面面積增大以?xún)?chǔ)存電量——發(fā)展高能量密度電容器的事項(xiàng)。

    “到目前為止，我們能夠讓現(xiàn)有超級(jí)電容器的能量密度翻倍，但這還不夠，” 辛達(dá)爾說(shuō)。“我們正試圖達(dá)到現(xiàn)有能量密度的5倍左右。”辛達(dá)爾說(shuō)，這將創(chuàng)造一個(gè)超級(jí)電容器，其擁有的能量密度是鋰離子電池的四分之一。

    “現(xiàn)在的Foton公交車(chē)只能每隔一站進(jìn)行充電，行駛范圍大約為5個(gè)或10個(gè)街區(qū)，這對(duì)某些線(xiàn)路來(lái)說(shuō)是不錯(cuò)的，但在波士頓地區(qū)，充電站之間的距離太遠(yuǎn)了，”辛達(dá)爾補(bǔ)充說(shuō)。“如果他們可以做到翻一番甚至翻兩番，將會(huì)增加一定數(shù)量級(jí)的路程數(shù)，這可能是一個(gè)技術(shù)解決方案。”

    還有其他一些重要的限制。根據(jù)目前的技術(shù)，當(dāng)空調(diào)開(kāi)啟時(shí)，41座的公交車(chē)將縮短35%的行駛距離，并且加速力會(huì)減弱。但即使在這種情況下，對(duì)于市內(nèi)公交車(chē)、校園公交車(chē)、機(jī)場(chǎng)公交車(chē)以及旅游公交車(chē)而言，他們?nèi)允强尚械摹?/p>

    “我們希望取代美國(guó)大部分的柴油車(chē)輛，”葉說(shuō)。“我們需要讓充電站網(wǎng)絡(luò)分布，但由于能量密度增加，電站的數(shù)量將會(huì)減少。”