驅動中國2019年9月25日消息 太陽能絕對是最清潔的能源之一,使用這種能源幾乎沒有汙染,將太陽能轉化為電能的技術也已經商用多年,我們頭頂運轉的衛星就依靠太陽能提供能源,但這項技術卻一直沒有運用在汽車領域。最近,豐田汽車進行了一項測試,他們把衛星使用的超薄太陽能電池板技術搬到了汽車上,豐田希望汽車未來不需要插電,光憑太陽能就能驅動。
豐田用一臺普銳斯進行了實驗,這一項目由日本政府資助。可以看到用於測試的普銳斯在引擎蓋、車頂、後窗和擾流板上都安裝了夏普公司設計的太陽能電池板。這種太陽能電池板最初是為衛星設計的,厚度為0.03毫米,具有很強的延展性,可以貼合汽車車身,同時重量也非常輕,不會對汽車續航造成太多影響。不過,為了保護這些太陽能電池板,汽車和太陽能電池板之間設置了一個隔層,因此太陽能電池板模塊的實際厚度接近1釐米。另外,由於汽車的後備廂中裝滿了太陽能電池板的電池,使得汽車的重量增加了約80公斤。
這些太陽能電池板吸收陽光產生的電力直接進入汽車的動力電池組,這個系統被設計成可以在停車時吸取太陽光,儲存在電池內以供使用。並可以在行駛時吸取太陽光,在車輛行駛過程中同時充電。依靠這些太陽光提供的能量,電動車可以多行駛56.3公裡。由此看來,該車並不是一個純依靠太陽能驅動的車,而是一個依靠太陽能增程的電動車。但如果遇到陰天或天氣太熱,太陽能充電性能會迅速下降。對於電動車而言,額外的車重直接影響到續航,所以這一項目的首席工程師也表示,減輕整個汽車的重量以及降低它的技術成本是目前面臨的最大挑戰。
除了豐田還有一些機構也在研究太陽能汽車的可行性。荷蘭的一家電動車初創公司Lightyear也發布過思路類似的產品。他們的首款太陽能概念電動車Lightyear One支持家用230V電源充電,充電一晚就能擁有400公裡的續航,配合太陽能充電可以達到720公裡的續航裡程。預計太陽能概念電動車Lightyear One將於2021年開始生產。
印度太陽能板電池製造商Waaree Energies表示,他們將推出一款新的太陽能模塊,能夠讓電動汽車在行駛時充電,以提升汽車續航能力。Waaree Energies總監Sunil Rathi表示,該公司所研發的定製化太陽能模塊具備很好的靈活性和耐用性,使電動汽不至於頻繁充電,通過這種模塊有望將電動汽車的效率提升10%-25%。除此之外,除了滿足普通家用汽車的需求外,尤其是對於需要製冷等輔助功能的車輛提供了額外的電力供給。
除了這些機構或者企業,似乎很少能聽到研究太陽能汽車的聲音。按理說將太陽能轉化為電能的技術也已經商用多年,上到天上飛的衛星,下到城市的路燈都配備了太陽能電池板。那為什麼電動車不能在車頂安裝太陽能電板,以太陽能來驅動車輛呢?
太陽能電池板以單晶矽為主材料,通過吸收太陽光,將太陽輻射能通過光電效應或者光化學效應轉換成電能,是絕對的無汙染能源,加之太陽能幾乎是取之不盡的能源,可以說是既環保,有符合可持續發展觀。但這項技術至今沒有在汽車行業大規模使用的原因就是兩個字「效率」。
要知道目前光伏發電效率最高的單晶太陽能板轉換率僅為20%左右,衛星上不計成本的太陽能電池板發電的效率也只有24%。車頂那點空間裝太陽能板,即便曬一天太陽,也就能給電動車提供十幾公裡的續航裡程,考慮到天氣不可能每天都是大晴天,實際續航裡程還要打個對摺。
至於衛星為何能依靠太陽能供電,主要原因是衛星的太陽能電池板面積非常之大。而街邊路燈的太陽能板雖然沒有那麼大的面積,但是路燈需要的功率非常低,所以太陽能也足以讓路燈徹夜點亮。
如果真想利用太陽能發電來驅動車輛,即便全車身都覆蓋太陽能電板,轉化的電量也不能滿足車輛的正常使用需求,更何況全車覆蓋太陽能電板也不具備可行性。因而這項技術實際意義並不大,最多也就是給車內電器設備供電而已。
太陽能發電這項技術已經商用了多年,其轉化效率一直沒有明顯提升,指望未來能出現質的飛躍也比較困難,另外考慮到這類衛星用太陽能電池板高昂的成本,所以太陽能汽車恐怕很難落地。就目前來看,如果太陽能的轉化效率能夠穩步提升,這項技術也就只能作為電動車現有充電方式的補充。