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石油资源并非用之不竭，作为汽车的主要燃料，它总会有被替代的一天，虽然在寻找新能源的过程中，世界各大汽车公司纷纷研制各种新能源汽车，包括燃料电池车、电动汽车、混合动力汽车、代用燃料汽车等。
而由于燃料电池汽车和纯电动汽车还存在不少问题，目前还不具备产业化条件，只能进行研制开发、示范运行。而今，全球各大汽车公司纷纷已推出各种混合动力汽车，先后推出了各自的量产车型。
混合动力汽车是指两个以上动力源的汽车，最早丰田汽车公司推出的是汽油机和蓄电池混合动力系统；目前已研发的有柴油机和蓄电池混合动力、汽油机和超级电容器混合动力、柴油机和超级电容器混合动力、蓄电池和超级电容器混合动力、燃料电池和蓄电池混合动力，在2007年必比登挑战赛上又出现了一种新型燃料电池和超级电容器混合动力车，韩国现代推出的途胜FCEV是一款搭载燃料电池和超级电容器混合动力车。
制动能量回收利用在混合动力汽车和纯电动汽车能量回收中占有突出位置，在混合动力汽车和纯电动汽车中，要求尽可能多地利用制动能量回收的能量，通常多采用为蓄电池充电来吸收制动能量回收的能量，其缺点是蓄电池难以实现短时间大功率，且充放电循环次数有限，大功率充放电必将使蓄电池循环寿命大大缩短，而使成本增加。而超级电容器是一种介于蓄电池和传统电容器之间的一种储能装置，具有比电解电容器高得多的能量密度(比能量)和比蓄电池高得多的功率密度(比功率)，适合用作短时间功率输出源。具有比功率高(单位质量输出的功率W/kg)、一次储能多等优点，能大大提高混合动力车、纯电动汽车续驶里程，并能在汽车起动、加速、爬坡时有效改善混合动力汽车运动特性。
混合动力车使用的动力蓄电池在加速或爬坡时要进行大电流放电，减速或下坡时要快速充电，实现制动能量回收，要求蓄电池具有优良的高倍率快速充放电特性和使用寿命长且性能稳定，但蓄电池实行大电流充放电将使其寿命大大缩短。而超级电容器称电化学电容器，其存储能量大、质量轻、可多次大电流充放电，其电容量大、充放电寿命长、可快速充放电、能在-40℃-70℃范围内工作，但超级电容器的不足是比能量较低，仅是蓄电池的1/10。
在燃料电池和超级电容器混合动力轿车中，当车辆起动时，利用超级电容器快速放电，而使汽车起动；当正常工作状态下，由燃料电池参加工作，将多余电能给超级电容器充电；而在车辆加速和上坡时，由燃料电池和超级电容器同时工作；在减速、下坡、制动时，由超级电容器吸收制动回收能量。
由于燃料电池车中燃料电池要达到工作温度要有一定时间，而超级电容器可用作燃料电池车起动用，且可使燃料电池能很快达到工作温度，所以燃料电池和超级电容器具有互补性，是较理想的混合动力模式，也是混合动力车的发展方向之一。非常适用于轿车和城市公交车上使用。而这种燃料电池和超级电容器的轿车和城市公文车在大城市经常发生遇红绿灯、停车和频繁起动、减速、制动的情况下特别适合采用超级电容器作为辅助能源。而且超级电容器价格比锉离子蓄电池便宜不少。 |
