电动汽车的另一种发展形式 - 太阳能汽车

  虽然发展非常迅速，但充电和续航能力问题一直是纯电动汽车无法更进一步的痛点，很多人认为，也许太阳能技术是电动汽车的一种有效补充。

  诸如Aptera Motors，Atlis Motor Vehicles，Fisker Inc.，Lightyear One和Sono Motors等多家初创公司以及现代，特斯拉和丰田等成熟的OEM都在开发太阳能汽车或相应的太阳能与其它能源的混合动力汽车。首先改变的部件，就是将太阳能电池集成到车顶中。与此同时，其他车身部件，例如门，引擎盖，尾门和行李箱，也是主要的研发改造方向。

  大家纷纷将车辆集成光伏系统，目标是使电动汽车能够不停地充电。传统的电动汽车，在长途旅行中必须定期停下来为电池充电，但太阳能汽车可以在行驶中充电。

  这里粗略地介绍一下光伏，英文为Photovoltaic，是太阳能光伏发电系统（Solar power system）的简称。它利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能。我国光伏产业高质量发展问题多多，产能过剩，不掌握核心技术等等，但它和本文内容关系不大，所以不提。

  嵌入光伏电池的电动汽车可以将阳光中的能量转化为电能。将太阳能存储在电池中可使它们在夜间或没有阳光直射的情况下平稳运行。

  太阳能为移动载具充电其实不是新鲜的话题，它早已成功地应用于从轮船到卫星的许多事物，简单来说，面积越大，载重能力越强的载具在此领域越有优势。

  如果汽车采用太阳能电池板，有技术人员表示，它可使电动汽车的充电速度提高40％。有些汽车最多可容纳7平方米的太阳能电池板空间。在具体设计与操作方面，能够正常的使用机械紧固件或结构粘合剂将太阳能电池板固定在车身上。但是，这样做太粗糙了。

  为了达到空气动力学和美观的目的，汽车工程师更喜欢将太阳能模块集成到车身面板中。但车身面板有各种复杂的形状与曲线，为符合车身所需的复杂形状，必须将太阳能电池也做成车身的形状。

  例如，一家荷兰的清洁能源公司计划于今年推出一款带太阳能光伏板的电动车- Lightyear One（光年一号）。太阳能光伏板覆盖在Lightyear One的前舱盖、车顶和尾门，拥有5平方米的集成太阳能电池，并由双曲线和超强安全玻璃保护。

  无论汽车是行驶还是静止，Lightyear One的太阳能电池都能吸收太阳能，产生电能。该公司还声称，普通用户超过70％的行驶里程都可以完全由太阳能提供，不需任何花费。这款车的驱动形式为四驱，装配容量为60kWh的动力电池。厂家表示，满电状态下该车的续航能力可达到725公里）。充电速度方面，普通充电1小时，可以跑大约210公里，快充一小时可跑570公里，太阳能充电一小时可跑12公里。整个车辆上约有1,000个太阳能电池，平均每天大约能增加50至70公里的行驶距离。

  Lightyear One最重要的合作供应商，是同为荷兰的RoyalDSM公司。它生产的导电底片是Lightyear One太阳能车顶很重要的零件。它使太阳能电池的所有连接都可以放在太阳能电池板的背面，从而使模块正面的100%面积都可用于捕获阳光。

  另外，如果车辆顶部设计曲率较大，可能会严重影响电池功率，以此来降低太阳能转化电能的效率。Lightyear One在这方面做的不错，但实际上也牺牲了很大一部分造型美观度，比如车顶和尾门的连接基本是一条直线，看起来还是欠缺美感。

  去年，现代汽车公司推出了其索纳塔轿车的混合动力版，该车型配备了车顶光伏系统。它由一块太阳能电池板和控制单元组成。该系统每充电4小时，大约可多跑58公里。如果每天充电6小时，可以使车辆每年的行驶距离额外增加1300公里。另外，有不少人怀疑在车顶安装太阳能电池板会加大车身重量，从而增加能量耗损，得不偿失。但实际上，索纳塔混动车上的太阳能车顶重量只有30kg，而全景车顶的重量约为43kg。

  初创公司Atlis Motor Vehicles Inc. 计划今年推出其电动皮卡车XT。这款汽车将配备称为TerraVis的太阳能面板充电系统。

  Aptera汽车公司，今年下半年计划在圣地亚哥的工厂开始批量生产三轮太阳能汽车。它的碳纤维复合材料车身被3平方米的太阳能电池覆盖。整个电池板由180 个独立的太阳能电池组成，可保有长达 45 英里的续航里程。

  Fisker 公司，曾经他们有一款享誉全球的车型叫FiskerKarma，这是一辆用环保再生材料，用太阳能就能充电的电动轿跑。但之前发展不利，发展近乎停滞。在多年之后，死而复活的Fisker终于又带来了新车型，这款车更讲实用性，也更理性化，它就是Fisker Ocean。这是一款中型SUV，对标特斯拉MODEL Y。车顶依然家族化的保留了太阳能电池板，可以直接为该车的驱动电池供电，以小幅提高续航里程。

  Sono Motors，这是德国的一家初创企业，计划在2023推出一款名为 Sion的汽车。Sono汽车的设计理念是，由于大多数德国人每天的驾驶里程不超过26公里，而且很少的人拥有专门的车库能为自己的电动汽车充电。而这款车每天通过太阳能充电能够跑34公里，可完全满足德国人的需求，而且无需专门充电。而为了尽最大可能避免多云或其他恶劣天气导致太阳能电动汽车无法正常行驶的情况，该公司还为这款太阳能电动汽车增加了一个35KW的动力电池作为缓冲。在动力电池和太阳能光伏板的作用下，该车的总里程能够达到250公里。这款车的特殊之处在于，它把太阳能电池整合到汽车的更多表面，包含车顶、引擎盖、车门等，并且该车的车身采用的是聚合物材料，而不是传统的钣金铁皮。

  比如，如何充分的利用太阳能产生的电能。工程师发现，往往会有电池已充满但不需要开车的情况，这样一来，后续吸收的太阳能就全浪费了。

  又比如，车辆被建筑物，桥梁，树木和隧道遮挡，或由于恶劣天气和其他车辆遮挡而导致的发电量减少问题。还有一个更实际的问题是，要用太阳能发电，车就不能停在车库里或树荫下，在夏天，这实在是一个巨大缺点。

  无论如何，太阳能汽车还是有一定先进性的。技术的革新是需要一些时间和持续不断的发展的，一蹴而就当然好，但实事求是，一步一步的探索才是当今汽车发展的光明大道。

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