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横空出世:太阳能汽车进入量产时代?
2022-07-20 21:47  浏览:249

近日,这家荷兰电动汽车初创公司发布了太阳能电动汽车0。该车在车顶、行李箱和引擎盖上安装了总共5平方米的太阳能电池板,售价为2美元6.@ >3万(约176万元)。与之前的太阳能汽车(主要是概念车)不同,该公司宣布将在今年 11 月向客户交付 946 款车型。

据该公司介绍,太阳能电池板可以让 0 每天不充电行驶约 70 公里。按每天约 35 公里的平均通勤距离计算,它在多云的天气下可以行驶长达两个月才需要充电,在阳光充足的国家甚至可以行驶长达 7 个月。

当新能源浪潮席卷全球时,带着太阳能“光环”的汽车真的迎来量产时代了吗?

石油危机后的选择

当 1973 年第一次石油危机爆发时,全球油价迅速上涨,各国被迫寻找替代能源和开发节能技术。因此,在电动汽车进入汽车制造商关注的同时,基于太阳能的太阳能汽车也引起了制造商的兴趣。太阳能汽车的原理是在汽车上安装太阳能电池(面板)。太阳能电池(板)收集太阳光并产生电流,通过电流驱动电机,最终驱动车辆。

1978年,世界上第一辆太阳能汽车在英国研制成功,时速13公里。之后,墨西哥又研发了一种三轮新能源汽车,车顶装有太阳能电池板。虽然时速达到40公里,但每天获得的电能只够行驶40分钟,不能长途行驶。

1982 年,澳大利亚人 Hans 和 Larry 用玻璃纤维和铝制造了一辆名为 Quiet 的太阳能汽车。车顶装有吸收太阳能的装置,可为两块电池充电,进而为发动机提供动力。两位发明者驾驶汽车穿越澳大利亚。此后,自1987年起,澳大利亚每两年举办一次太阳能汽车比赛。参赛队伍在行驶3000多公里后,驾驶太阳能汽车从澳大利亚北部的达尔文前往目的地城市阿德莱德。在这个过程中只能使用太阳能。 .

也是在1980年代,中国第一辆“太阳”太阳能汽车在武汉试车成功。太阳能车的车身由玻璃纤维、钠和铝制成,车顶上总共安装了 2808 片单晶硅片。 ,由10平方米的硅板组成车用太阳能电池板,有3个轮子,车身重159公斤,时速20公里。

发展太阳能汽车的原因之一是基于对能源价格的考虑。石油危机的爆发,进一步催生了人们摆脱汽车对石油过度依赖的需求。太阳能汽车可以消除汽车的油耗成本,大大降低充电时间的成本和成本,减少对电网的电力消耗和对固定充电桩的依赖。另一个原因是低碳要求。据一些行业估计,与汽油动力汽车相比,每辆太阳能汽车的二氧化碳排放量可减少 43% 至 54%。正常情况下,燃油发动机的能量利用率在25%左右,而太阳能汽车的理论能量利用率可以达到95%。

很好听

“10 年或 20 年后,太阳能汽车将上市。”中国科学院院士、中科院化学所研究员李永芳在今年1月的“科创中国院士大讲堂”节目中表示,太阳能取自 and取之不尽的清洁能源,“汽车可以覆盖太阳能电池板,可以在外面充电。初期可以作为新能源汽车的补充。例如,不使用太阳能电池可以行驶100公里和200公里. . , 可以用太阳能驱动 300 公里。”

在阳光下奔跑听起来很美,但理论与现实之间的差距并不容易弥合。

早在 2010 年,丰田 Prius 就有可选的太阳能电池板,而 2017 年的 Prius Prime 有太阳能电池板,可以在停车时为混合动力电池组供电,理想情况下可以每天使用。提供3.54公里的射程; 2019年,现代汽车在韩国推出的2020款也搭载了车顶太阳能充电系统。这辆车在良好的照明条件下可以产生200瓦时的电力,并且具有每天的电池寿命。可增加4.83~6.@>44公里。

一直热衷于利用太阳能的特斯拉首席执行官埃隆·马斯克 (Elon Musk) 在他的表弟的建议下创立了 Solar City,该公司于 2013 年成为美国最大的住宅太阳能电池板安装商。马斯克曾尝试将太阳能电池板集成到特斯拉 Model 3 车辆中,但最终因使用效率低下而放弃尝试,称“使用太阳能效率最低的领域是汽车。”

太阳能应用于汽车时,利用率低是一个未解决的问题。太阳能电池板的转换率取决于材料和制造工艺。目前,应用最广泛的太阳能电池板是硅太阳能电池。实验室单晶硅太阳能电池最高转换效率约为23%,而单晶硅太阳能电池规模化生产的实际效率约为15%;多晶硅太阳能电池实验室最高转换效率约为18%,工业规模生产的转换效率约为12%。如果每辆车的太阳能电池板覆盖面积为5平方米,年平均日照时间为5小时,天气好的话,每天可以获得大约6.@>4度电。目前电动汽车百公里耗电量在15度左右,也就是说符合条件的太阳能汽车平均每天可以行驶42.7公里。

但是,没有多少地方能满足年均日照5小时且日照条件良好的条件。在中国,唯一符合条件的省份是西藏和青海。

英国拉夫堡大学名誉教授兼汽车工业协会主席吉姆·萨克曾公开表示:“太阳能电池板并不是汽车的重要配置,因为它们只能使用有限的表面积进行充电。”业内人士还表示,如果车企不能解决转换效率、生产成本和设计等问题,那么以太阳能为主要驱动能源的新能源汽车的量产可能真的需要几十年的时间。

保留一点想象力

最近,0以“世界上第一辆量产的太阳能汽车”为题频频登上热搜。有业内人士表示,这是一个奇怪的现象,或者炒作背后可能有资本。很多人认为纯太阳能车还是个伪概念,无非就是装上太阳能板的电动车。

然而,随着油价逼近历史高位,太阳能汽车仍能与传统的汽油动力汽车竞争,并且经常有报道称在这一领域取得了成功。近日,比利时鲁汶大学的一队学生驾驶阿特拉斯太阳能汽车,12小时成功行驶1051公里,超越荷兰队自2020年以来保持的924公里最远行程记录。12小时行驶超过1000公里,这是太阳能电池技术的又一突破。

美国国家可再生能源实验室研制出迄今为止世界上效率最高的太阳能电池车用太阳能电池板,最高能量转换效率为47.1%,被认为是最高效的太阳能电池之一世界上的太阳能电池。一个。

短期来看,太阳能汽车很难成为交通运输的主力军,但随着电池技术等先进技术的不断完善,未来我们的想象空间还是很大的。