目前中国的新能源汽车种类主要是电动汽车和插电式混合动力汽车,由于火力发电是中国主要的电力来源,因此从能源互联网生态系统的角度考虑,其实当前的中国新能源汽车解决方案是不够环保的。燃料电池、气体氢、太阳能电池将成为未来中国新能源汽车的主要能源。
2016年,一度被视为纯电动车领跑者的特斯拉正式收购美国太阳能公司solarcity,探索太阳能与汽车的结合应用。与传统燃油车和电动汽车相比,太阳能动力汽车直接将太阳能发电量用于驱动电机,不仅可以完全免去车辆的油耗花费,还能大幅降低充电成本。
太阳能汽车早不是什么新鲜事
图片来自网络在1950年代 通用汽车就开始研究太阳能汽车,1982年环保倡导者汉斯斯.索斯特洛普设计并建造了世界上第一台太阳能汽车,澳大利亚从1987年开始每两年举行一次太阳能汽车大赛,旨在宣传绿色环保理念和促进太阳能汽车技术发展。
但太阳能汽车的命运显得有些坎坷,直到2018年的今天 我们在马路上也没看到一辆量产的太阳能汽车。很多人认为,太阳能汽车根本就是天方夜谭,没有使用价值。
太阳能汽车遇到的瓶颈
图片来自网络太阳能汽车简单来说就是在电动汽车上加装了太阳能电池板,当太阳照射于太阳能板表面时,材料中原子周围的电子吸收了太阳光的能量,电子会被光子激发出来而形成电流,产生的电流就可以为外接的电池进行充电,或者直接提供给电机为车辆提供动力。
限制太阳能汽车发展的根本原因就是技术上遭遇的瓶颈和实用性上的不足。在技术方面,目前量产的太阳能电池板能量转换率最高为25%,太阳能汽车在太阳下直晒5个小时(无阴天,无遮挡,阳光充足),发电量 6 度,可支持汽车行驶 50公里,这显然不可能满足日常的代步需求。在实用性方面,日照强度、天气因素、高楼遮挡对于太阳能发电有着致命的影响。在光照不足的状态下,太阳能板的转化率最高下降60%,漫天雾霾或阴雨天时 太阳能电池板几乎不发电。
由于太阳能板造价昂贵,所以售价自然不会太亲民,如果再发生车祸,维修费也将是天价起步。
太阳能汽车未来的发展
图片来自网络太阳能汽车目前遇到的技术问题只是暂时的。过去十年,太阳能电池成本已降低92%,转化率也在逐级提高,目前如ibm将实验室太阳能电池转化效率提升至50%,到2020年量产太阳能电池转化率将达到38%,2025年达45%,太阳能电池板单位时间内的发电量将明显提升,提高太阳能汽车的巡航能力。
类似于目前一些电动汽车的换电模式,未来太阳能汽车厂商可以联合太阳能电池板生产商建太阳能电池板换电站,太阳能汽车客户可以在电量用完前 前往换电站更换太阳能电池板,提高太阳能汽车的行驶时长。
目前中国已经是全球第一大二氧化碳排放国,现有的汽油车和新能源汽车都会直接和间接地产生二氧化碳排放。从现有的能源结构来看,太阳能是大自然给我们人类的一个最大的礼物。目前包括特斯拉和比亚迪在内的国内外车企都在研究太阳能汽车技术,因此太阳能汽车在全球有广阔的市场。