太陽能汽車為什麼不能量產?光電轉化效率是關鍵?

2020-11-29 貓視汽車

太陽能汽車是一種用太陽能驅動的汽車,太陽能汽車是真正的零排放,因而是新能源車的未來,但如此環保的汽車卻不能量產,其背後的原因在哪?貓哥從太陽能汽車技術角度為你展開深入分析?

1、太陽能汽車如何定義?

太陽能汽車其實也是一種電動汽車,所不同的是電動汽車的蓄電池靠工業電網充電,太陽能汽車則是將光能轉化成電能,用以推動汽車的電動機,由於太陽能汽車不用燃燒化石燃料,因此不會排放出有害物質,如果由太陽能汽車取代燃油汽車,每輛汽車的二氧化碳排放量可減少43%-54%,代表著新能源車的未來(本文屬於原創,貓視汽車首發,轉載請註明)。

2、太陽能汽車如何發電?

太陽能汽車在原有電動汽車基礎上,加裝了可自行製造電力的太陽能板,也稱太陽能電池,其發電原理為光電效應,以矽太陽能電池為例,當太陽光照射時,光能將矽原子中的電子激發出來,而產生電子和空穴的對流,這些電子和空穴均會受到內建電位的影響,分別被N型及P型半導體吸引,而聚集在兩端,此時外部如果用電極連接起來,形成一個迴路,因此產生的電流就可以為外接的電池進行充電,或者直接提供給電機為車輛提供動力。

3、太陽能汽車如何分類?

太陽能汽車分為太陽能驅動汽車和混合能源驅動汽車,太陽能驅動汽車指的是完全用太陽能為驅動力代替傳統燃油,它沒有發動機、底盤、驅動、變速箱等構件,而是由電池板、儲電器和電機組成.利用貼在車體外表的太陽電池板,將太陽能直接轉換成電能,再通過電能的消耗,驅動車輛行駛,車的行駛快慢只要控制輸入電機的電流就可以解決。目前此類太陽車的車速最高能達到100km/h以上,而無太陽光最大續行能力也在100km左右。

混合能源驅動汽車指的是在傳統汽車表面加裝太陽能板,用於給蓄電池充電或直接作為動力源,這種汽車既有汽油發動機,又有電動機,汽油發動機驅動前輪,蓄電池給電動機供電驅動後輪。電動機用於低速行駛。當車速達到某一速度以後,汽油發動機起動,電動機脫離驅動軸,汽車便像普通汽車一樣行駛(本文屬於原創,貓視汽車首發,轉載請註明)。

4、太陽能汽車不能量產的原因?

太陽能汽車不能量產主要有三個原因,首先是太陽能電池及附屬設備太過昂貴,抬高了太陽能汽車價格,導致其售價不會太親民,一旦出現事故,維修費更是天價起步;

其次,光電轉化效率低,導致太陽能的發電量不能滿足出行的需求,在正常天氣下,太陽照射的能量為一千瓦每平方米,目前能量轉換率最高太陽能板為25.6%,按每輛車5平方米的太陽能板覆蓋面積來計算,一輛太陽能車的日均發電量也不過6度而已,而目前電動車的百公裡耗電量為15度左右,因此太陽能汽車的理想狀態下的續航裡程也很難達到100公裡。

再者,天氣因素是太陽能汽車硬傷,在光照不足的狀態下,太陽能板的轉化率最高下降60%,因此太陽能車的續航裡程極不穩定,並且在高樓林立,漫天霧霾的大都市,太陽光將會極為稀缺。

總結

太陽能汽車其實是電動汽車的一種,是真正零排放的新能源汽車,它利用光電效應,將太陽能轉化為電能,用於給蓄電池充電或直接為動力源,代替傳統燃油作為汽車驅動力;太陽能在汽車應用分為作為驅動力和作為輔助能源,太陽能汽車不能量產源自太陽能汽車價格高、光電轉化效率低和天氣因素限制三個方面原因(本文屬於原創,貓視汽車首發,轉載請註明)。

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