好厲害ㄟ紅螞蟻!工研院在環保署的支持下,攜手國內廠商推出全臺首輛超級電容儲能運輸車、西螺果菜市場電動果菜車。它採用的是「石墨烯超級電容」作為電力儲存之所、意味著能在強大的瞬間電流下完成快速充放電的任務,由超級電容所構成的電動車,它的好處多多,未來有機會加速吃油膩的運輸車汰換,以達成低碳農業運輸的目的,事實上,超級電容儲能運輸車不管在聲噪、空污等等方面都能提供給人們更好的生活環境。
好,為什麼要用石墨烯超級電容來取代鉛酸電池呢?當然是因為鉛酸電池是落後的東西,先不管成本,石墨烯超級電容比起鉛酸電池,我們剛剛就說過它的「充放電快」。「充電」上能大幅減少電動運輸車高達九成的充電時間;「放電」強擁有比功率好(功率重量比)的優點,講白的就是性能又直接又大,當場可以提升三成的載運量,並且克服坡道行駛時,鉛酸電池動力不足的問題,確實不失為新一代革命性的綠色再生儲能載具值得的大推選項。
事實上,電動車已是不可逆的全球趨勢,照IEA國際能源總署公布的2050全球淨零排放路徑圖,分析減碳的各階段行動時程,在2030年的時候電動車市售比將佔60%。而超級電容儲能運輸車行駛時不會排放二氧化碳、懸浮微粒等空氣汙染物,發電結構採用再生能源,目前已應用在全國最大產地蔬果集散中心、交易量占全臺三分之一的西螺果菜市場上。
工研院機械與機電系統研究所組長鄭詠仁表示,超級電容儲能運輸車利用石墨烯為電極材料,取代市面上以活性碳製成的電容,將擁有更高的能量密度與充放電速率。之前鉛酸電池要充8小時,現在44分鐘就充飽了。而且石墨烯又輕又薄、僅有原來鉛酸電池三分之一的重量,可額外增加載重約420公斤、提升逾三成蔬果運輸效益。佳榮能源科技總經理黃泳勝接著說,超級電容模組具備充放電時間快且電流穩定的優點,可廣泛應用在電車、電動汽車、太陽能板、風力發電等相關產品。
那奇怪了?既然石墨烯超級電容這麼厲害怎麼不直接用在更高階的電動小客車上?原來直接以超級電容作為電動車能源、作為唯一驅動能源,雖然成本不高,但一般來說超級電容的比功率密度雖高、但比能量(質量能量密度)不大,導致它只適合用在短距離、或者是區域路線很固定的交通用車上。不過,在有了石墨烯這項材料加入後,現在先被應用在果菜市場運輸車上,等進一步突破了、說不一定工研院不久又會發表什麼石墨烯超級電容公車、石墨烯超級電容交通車。其實,石墨烯超級電容還可以跟複合能源機制作結合,例如善用它瞬間好啟動的優點,便能改進燃料電池冷啟動需要較長時間暖身才能進入狀態的缺點。