電動(dòng)客車(chē)的發(fā)展面臨電池技術(shù)的挑戰，而電池技術(shù)所面臨的瓶頸主要集中在充電時(shí)間長(cháng)短和續航里程的長(cháng)短上。充電時(shí)間的長(cháng)短會(huì )直接影響電動(dòng)公交車(chē)的日常運行，如果能應用快速充電技術(shù)，電動(dòng)公交車(chē)不僅能擺脫頭頂高架電線(xiàn)的無(wú)軌電車(chē)時(shí)代，也會(huì )相對減弱電池續航里程短對電動(dòng)公交車(chē)正常使用的影響。因此，國外科研機構和客車(chē)企業(yè)紛紛展開(kāi)了對快速充電技術(shù)的研究，記者查閱國外相關(guān)的報紙和論文，了解國外在快速充電技術(shù)研究和應用方面的進(jìn)展情況。

　　鈦酸鋰電池快速充電技術(shù)成熟

　　美國加州大學(xué)戴維斯分校交通研究所去年披露的一篇報告介紹了鈦酸鋰電池快速充電技術(shù)的實(shí)驗情況。據這篇報告介紹，鈦酸鋰電池技術(shù)作為有效延長(cháng)電動(dòng)汽車(chē)續航里程，減少充電時(shí)間的一種途徑，已經(jīng)在學(xué)術(shù)界引起廣泛討論。

　　據報告稱(chēng)，本次實(shí)驗使用3塊鋰離子電池，主要目的在于觀(guān)察在充電速率大幅提升的情況下鋰離子化學(xué)成分的特性會(huì )出現哪些變化。實(shí)驗結果表明，鈦酸鋰化合物相比其他化學(xué)物質(zhì)（尤其是鎳、鈷、錳類(lèi)化學(xué)物質(zhì)）在適應快速充電方面有更大優(yōu)勢。

　　這篇論文公布了來(lái)自于美國阿爾泰技術(shù)公司的50安培小時(shí)低溫氧化物電池和24伏電池組的大規?？焖俪潆妼?shí)驗結果。在實(shí)驗中，電池組被安裝在特殊機械裝置上，以便能時(shí)刻監測單個(gè)電池的電壓和內部溫度的變化，對電池組的冷卻是通過(guò)安裝在電池組一端的冷卻板實(shí)現的。對24伏電池組的全生命周期實(shí)驗仍在進(jìn)行過(guò)程中。

　　整個(gè)實(shí)驗過(guò)程包括高速率充電和低速率放電兩個(gè)過(guò)程，充電過(guò)程持續10分鐘，放電過(guò)程持續80分鐘，充電過(guò)程在200安培單位電流環(huán)境中進(jìn)行，放電過(guò)程在 25安培單位電流環(huán)境中運行，10分鐘充電后的電壓相當于電池組存儲電量為90%時(shí)的電壓，80分鐘放電后的電壓相當于電池組儲電量為24%時(shí)的電壓，整個(gè)放電過(guò)程消耗電池組的電量為33.3安培小時(shí)。

　　整個(gè)實(shí)驗周期完全仿照電動(dòng)公交車(chē)實(shí)際運行過(guò)程中的快速充電環(huán)境，經(jīng)過(guò)285個(gè)周期的實(shí)驗，電池組在安培小時(shí)電容量和電壓反應方面沒(méi)有出現任何明顯退化跡象，被固定的電池組在沒(méi)有任何風(fēng)扇冷卻的情況下，電池組內部溫度最高記錄為40攝氏度。

　　這篇論文表明，雖然針對鈦酸鋰電池的全生命周期實(shí)驗仍在進(jìn)行過(guò)程中，但電池組285個(gè)充放電周期的實(shí)驗結果證明，鈦酸鋰電池快速充電技術(shù)在儲電量、電壓、溫度方面沒(méi)有明顯缺陷，鈦酸鋰電池快速充電技術(shù)理論研究已趨于成熟。

　　ABB集團15秒快速充電

　　據報道，瑞士電力和自動(dòng)化企業(yè)集團ABB研發(fā)的新型高容量快速充電技術(shù)，可讓電動(dòng)公交車(chē)告別頭頂高架輸電線(xiàn)進(jìn)行供電的時(shí)代，電動(dòng)公交車(chē)將會(huì )進(jìn)入全新的快速充電技術(shù)時(shí)代。

　　“借助這種全新的快速充電技術(shù)，我們能?chē)L試使用新一代電動(dòng)公交車(chē)來(lái)為城市公共交通運輸服務(wù)，而這種電動(dòng)公交車(chē)將不需要依賴(lài)高架輸電線(xiàn)供電。”ABB集團代理首席技術(shù)官克萊斯在一次新聞發(fā)布會(huì )上說(shuō)。據他介紹，這項快速充電技術(shù)將為建設更加靈活、廉價(jià)的公共交通設施鋪平道路，同時(shí)可以降低公共交通設施在運行過(guò)程中產(chǎn)生的污染，減少公共交通設施帶來(lái)的噪聲。

　　這項全新的充電技術(shù)將會(huì )被應用在公交班線(xiàn)沿線(xiàn)的快速充電站中，電力供應來(lái)源于公用電網(wǎng)。電動(dòng)公交車(chē)的快速充電系統通過(guò)一個(gè)激光控制的移動(dòng)臂與快速充電站連接進(jìn)行充電，不再需要依賴(lài)傳統的高架電線(xiàn)和電車(chē)觸輪桿進(jìn)行供電。使用這項全新的快速充電技術(shù)，充電僅需耗時(shí)15秒，可確保公交車(chē)正點(diǎn)運行。

　　據悉，這項新技術(shù)將用于一批大容量電動(dòng)公交車(chē)上，這種電動(dòng)公交車(chē)最多可運載135名乘客，這批電動(dòng)公交車(chē)計劃在日內瓦機場(chǎng)和日內瓦國際展覽中心之間的班線(xiàn)運行。這項快速充電技術(shù)按如下模式使用，首先，電動(dòng)公交車(chē)攜帶充滿(mǎn)電的電池從起點(diǎn)站出發(fā)，每隔3~4站，就會(huì )設立一個(gè)快速充電裝站，車(chē)輛頂部的快速充電裝置可通過(guò)一個(gè)激光控制的移動(dòng)臂自行調節高度，使之與快速充電站的插座連接?？焖俪潆娤到y與充電站連接之后，充電站可向電動(dòng)公交車(chē)傳輸15秒長(cháng)400千瓦的電量，而這15秒快速充電過(guò)程完全發(fā)生在車(chē)輛在站牌?？繒r(shí)乘客上下車(chē)之間。因此，這項快速充電技術(shù)不會(huì )對電動(dòng)公交車(chē)的正常運行造成任何影響。當電動(dòng)公交車(chē)駛入終點(diǎn)站后，需要耗時(shí)3~4分鐘對電池進(jìn)行完全充電。

　　據ABB集團相關(guān)負責人介紹，這項高功率電動(dòng)公交車(chē)快速充電技術(shù)是為適應城市地區交通任務(wù)繁重的公交班線(xiàn)而研發(fā)的。在這些地區，對高架電線(xiàn)的擔憂(yōu)已經(jīng)影響了電動(dòng)公交車(chē)的發(fā)展。例如，在很多歷史文化名城，高架電線(xiàn)引起很大爭議，爭議主要集中在高架電線(xiàn)是否會(huì )影響城市美觀(guān)度，在部分地區，高架電線(xiàn)需要架設在居民樓上，無(wú)軌電車(chē)的運行會(huì )給生活在這里的居民的日常生活帶來(lái)很大困擾。但現在隨著(zhù)ABB集團高功率快速充電技術(shù)的應用，這些問(wèn)題都將迎刃而解，這項全新的技術(shù)也將會(huì )帶動(dòng)電動(dòng)公交車(chē)的進(jìn)一步發(fā)展。

　　沃爾沃新款公交實(shí)現快速充電

　　不久前，沃爾沃新型7900插電式混合動(dòng)力公交車(chē)在哥德堡市中心的充電站成功進(jìn)行首次充電。為這款新型插電式混合動(dòng)力公交車(chē)進(jìn)行充電的是哥德堡能源公司。該款公交車(chē)將會(huì )運行于60路公交班線(xiàn)上，哥德堡能源公司在60路公交班線(xiàn)的兩端分別設立快速充電站，單個(gè)快速充電站可同時(shí)為3輛沃爾沃7900插電式混合動(dòng)力公交車(chē)進(jìn)行充電，單車(chē)充電僅需耗時(shí)5~8分鐘。哥德堡能源公司相關(guān)負責人稱(chēng)：“為這款插電式混動(dòng)公交車(chē)提供的電力來(lái)源于充電站附近的風(fēng)力渦輪機，相較于傳統化石燃料，全新的可再生能源渠道為建設可持續發(fā)展的公共交通模式提供了一種令人振奮的模式，在這種模式下，城市公共交通將真正實(shí)現零排放。”據悉，一臺大功率風(fēng)力渦輪機10轉所產(chǎn)生的能量就可以滿(mǎn)足1輛7900插電式混合動(dòng)力公交車(chē)單程線(xiàn)路所需的能量。

　　7900插電式混合動(dòng)力公交車(chē)是在7900混合動(dòng)力公交車(chē)的技術(shù)基礎上發(fā)展而來(lái)的，相較于7900混合動(dòng)力公交車(chē)，新型7900插電式混合動(dòng)力公交車(chē)增加了一塊大容量能量?jì)?yōu)化電池和快速充電性能。傳統的沃爾沃混合動(dòng)力公交車(chē)在進(jìn)站停車(chē)時(shí)關(guān)閉柴油發(fā)動(dòng)機，出站時(shí)經(jīng)過(guò)短暫幾秒的運行，柴油發(fā)動(dòng)機就會(huì )重新啟動(dòng)，在公交車(chē)運行過(guò)程中，大部分時(shí)間都要依靠柴油發(fā)動(dòng)機提供動(dòng)力，電動(dòng)模式僅僅起到在剎車(chē)時(shí)進(jìn)行能量回收、在啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行能量助推的作用。而新型的7900插電式混合動(dòng)力公交車(chē)由于安裝了大容量能量?jì)?yōu)化電池，可以依靠電動(dòng)模式完成大部分的路程，在電動(dòng)模式下真正實(shí)現零排放、安靜運行。而快速充電技術(shù)則為公交車(chē)的正點(diǎn)運行提供了有效保障。

　　國外快速充電技術(shù)的發(fā)展和應用對國內的電動(dòng)客車(chē)行業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好的激勵和督促。如何抓住電動(dòng)客車(chē)發(fā)展的良好契機，在規模和技術(shù)上做大做強是我國電動(dòng)客車(chē)行業(yè)應該思考的一個(gè)問(wèn)題。