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為什么新能源汽車不利用太陽(yáng)能發(fā)電給車充電?
來自:電動(dòng)邦
作者:海森
2017-09-18 08:15:08

這是一道看上去很美的腦洞題,在現(xiàn)實(shí)中難以實(shí)現(xiàn),然后,這也許是未來的一道答案,成為現(xiàn)實(shí),為什么這么說?且往下看。

我們先把目光聚焦在太陽(yáng)能技術(shù)誰應(yīng)用的最好:世界上應(yīng)用太陽(yáng)能技術(shù)驅(qū)動(dòng)汽車,做得比較極致的,要數(shù)SunSwif團(tuán)隊(duì)。他們于2012年打造出一輛名為eVe的太陽(yáng)能跑車,在2016年獲得澳大利亞政府審核,允許合法上路。

該車可以以每小時(shí)99.7km/h的時(shí)速行駛超過482.8km,勝過當(dāng)年(2014年)以88.5km/h時(shí)速行駛相同距離的特斯拉Model S 85D。曾以單次充滿電測(cè)試,在106.966 km/h的平均速度下行駛500km,刷新世界紀(jì)錄。

eVe在太陽(yáng)下直曬8個(gè)小時(shí)(無陰天,無遮擋,陽(yáng)光充足),通過轉(zhuǎn)換效率為22.7%的太陽(yáng)能板,發(fā)揮800W最大功率,存儲(chǔ)電能可支持車輛行駛2小時(shí)。

同時(shí),這輛車的自重只有317kg,車身由TeXtreme碳纖維打造,輪轂則由碳纖維和鋁制成,搭載的松下電池組自重59kg。很顯然,這是一輛極盡輕量化之能事,為了刷記錄而存在的車型。

輕量化是一方面,增加盡可能多的太陽(yáng)能板以吸收更多能量是該車的最根本要?jiǎng)?wù),如下圖所示:eVe的車身上,能貼太陽(yáng)能板的地方都不放過。

盡管在輕量化和太陽(yáng)能板最大功率開發(fā)上下這么的功夫,eVe在熾烈陽(yáng)光下曝曬8小時(shí),也才只能提供2小時(shí)的行駛保證(且不論是何等速度行駛,也不論該車支持插電充電,只論太陽(yáng)能范疇),這一性能指標(biāo)完全不能滿足人們?nèi)粘3鲂行枨螅ㄈ照諘r(shí)間不能保證且太長(zhǎng),停車地點(diǎn)難以保證毫無遮擋)。

況且打造eVe的成本極高,SunSwif團(tuán)隊(duì)花了50萬美元研制成功,量產(chǎn)化僅在摸索當(dāng)中。

看到這兒,你大概會(huì)理解,為什么題目中所問,是一道腦洞題了,在量產(chǎn)車型中,也確有利用太陽(yáng)能技術(shù)的車型,只不過實(shí)現(xiàn)的是其他功能,在此不妨借機(jī)介紹給大家了解。

首先,應(yīng)用太陽(yáng)能技術(shù)的量產(chǎn)新能源車型,繞不過全球累計(jì)銷量突破1000萬輛的豐田普銳斯(2016年在華僅銷售出76量,形成巨大反差,也是一景兒)。

在全球范圍內(nèi),形成巨大影響力的普銳斯,依靠其搭載的混動(dòng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了低油耗、高性價(jià)比的車型特點(diǎn),同時(shí)在其他節(jié)能應(yīng)用上,勇于嘗試,其中太陽(yáng)能天窗就是一項(xiàng)。

普銳斯的太陽(yáng)能天窗應(yīng)用原理很簡(jiǎn)單,看下圖即可。

看似很棒的演示,在使用過程中其實(shí)會(huì)遇到諸多不便。比如太陽(yáng)能電力僅能啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī),將車內(nèi)外空氣進(jìn)行交換,也就是說用車外的熱空氣替換車內(nèi)更熱的空氣,無法起到制冷效果。

再者,使用遙控鑰匙遠(yuǎn)程啟動(dòng)空調(diào),需要滿足一個(gè)條件,即鎳氫電池組電量需在3格或以上才會(huì)啟動(dòng),每次啟動(dòng)只工作3分鐘——為了保護(hù)電池壽命。這樣的話,使用場(chǎng)景受限,且車內(nèi)溫度難以得到大幅度降低。

另外,太陽(yáng)能天窗會(huì)因天氣、日照量、有無遮擋物等條件的影響,停止啟動(dòng)。

看似美好的配置,可以使用,降溫效果會(huì)有,但是受限條件太多,實(shí)際體驗(yàn)不能一步到位,原因在于太陽(yáng)能電力無力啟動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī),而這,與太陽(yáng)能天窗最大功率和光電轉(zhuǎn)換效率有關(guān)。

下圖為主要的太陽(yáng)能技術(shù)一覽。

普銳斯所使用的太陽(yáng)能天窗材料為多晶硅電池,面積0.405㎡,單元轉(zhuǎn)換效率16.5%(尚不足表中的19%),整個(gè)面板的最大輸出功率僅為56W,而車載空調(diào)壓縮機(jī)功率至少也在2kW以上,差距太為懸殊,完全帶不動(dòng)。

就算近期豐田與松下合作的單晶硅HIT技術(shù)太陽(yáng)能天窗,最大功率也才180W,距離帶動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)的功率同樣相差甚遠(yuǎn)(僅能為12V的8.8kWh容量車載鋰離子電池充電)。

其實(shí),早在1992年,馬自達(dá)929車型已經(jīng)開始裝配了太陽(yáng)能電池,為風(fēng)扇提供電能,此后的奧迪A6 Allroad,第一代斯柯達(dá)昊銳頂配,福特的C-Max Solar Energi概念車等等車型均裝配了太陽(yáng)能電池,但遺憾的是,功能上不外乎為風(fēng)扇提供電能。

近期太陽(yáng)能電池技術(shù)又有爆料,奧迪宣布與漢能集團(tuán)旗下美國(guó)全資子公司阿爾塔設(shè)備公司(Alta Devices)合作開發(fā)薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù),使用的是上表中成本最高的砷化鎵電池,光電轉(zhuǎn)換效率最高,預(yù)計(jì)太陽(yáng)能面板功率300W左右,按照一年累計(jì)最大發(fā)電量為400-500kWh算,足夠驅(qū)動(dòng)車輛行駛2600-3300km,而一般車輛年行駛里程在15000km左右。

可見,近期來看,新能源汽車完全依靠太陽(yáng)能發(fā)電行駛,并不現(xiàn)實(shí),作為輔助能源增程或節(jié)約燃油消耗是可行之道。在新能源深化應(yīng)用的世界大潮流下,各車企紛紛設(shè)立新能源車型的生產(chǎn)銷售進(jìn)度表,或許,未來呈現(xiàn)的能源利用方式會(huì)根據(jù)技術(shù)的突破和綜合利用,變得不那么單一,也許,如今的腦洞題在不久之未來,搖身一變,成為了答案。

-END-

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普銳斯
油電混動(dòng)
22.98 - 27.98 萬
排量
1.5-1.8L
工信部綜合油耗:
-L
環(huán)保標(biāo)準(zhǔn):
國(guó)IV,國(guó)IV(國(guó)V)
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