为什么没有太阳能的汽车(太阳能汽车靠谱吗)(1)

理论上可以用太阳能发的电驱动汽车,实际应用中可行么?7月2日,汉能的全太阳能汽车一经推出便被舆论推上了风口浪尖。

■ 太阳能动力概念车横空出世

7月2日,汉能携四款全太阳能动力汽车亮相北京,发布的四款车分别为Hanergy Solar O、Hanergy Solar L、Hanergy Solar A及Hanergy Solar R。

据介绍,太阳能发电量与薄膜发电组件面积相关。汉能的砷化镓太阳能薄膜转化率已达到了全球最高的31.6%。此次发布的四款车型上铺设的砷化镓太阳能薄膜面积在3.5~7.5平方米之间。

7.5平方米的砷化镓太阳能薄膜能发多少电呢?汉能太阳能汽车技术有限公司CEO高卫民介绍说,阳光照射5~6个小时可发8~10度电,驱动汽车行驶80公里左右,年行驶里程可达2万公里以上。

为了减轻车重,汉能的太阳能汽车采用了碳纤维车身。以Hanergy Solar L为例,该车采用铝合金框架并结合碳纤维车身,整车质量仅700千克。

汉能太阳能汽车配备锂电池,最大续驶里程达350公里,在有光照条件下,汽车能“边开边充”的,连续行驶里程比一般的电动汽车多10%~15%。

■ 太阳能动力源问题多

中国电科院新能源研究中心副主任刘纯对记者说,要想将阳光的利用率达到最大,必须使太阳能电池板与阳光形成90度直角。除非太阳能电池板能够自动跟随阳光调节角度,平铺的方式很难达到理论上的最大发电量,加上阴、雨、雾、霾等天气影响,仅靠太阳能驱动汽车难度较大。因此,太阳能汽车必须包含充电接口,能够与电网交换电力。

太阳能的利用率还与太阳辐射时间关系密切。我国很多地区阴天较多,日照时间较少,太阳光利用率相对较低。另外,太阳能发电效率还与气温、太阳的高度和方位角度息息相关。一般来说,我国北方的太阳能发电系统春秋季的发电量较高,夏季发电量较低,冬季发电量最低。“夏季温度较高导致发电效率降低,冬季太阳光照角度较小发电量最小。”刘纯对记者说,“这些特点恰恰与汽车用电规律相反,冬夏季车辆空调使用率较高,用电量也相对较高;春秋季气温适宜,用电量却是最小的。这些都是太阳能汽车面临的问题,只有配装电池才能保证太阳能汽车正常行驶。”

目前太阳能汽车达到能耗指标存在一定的难度。刘纯认为,太阳能汽车和电动汽车一样对轻量化、降低风阻等要求极高。特斯拉Model S电池容量为85kWh,可行驶大约480公里,即1kWh大约行驶5.6公里;国产比亚迪E6电池容量为82kWh,大约行驶400公里,即1kWh大约行驶4.8~5公里。“汉能的太阳能汽车充电8~10kWh,可行驶80公里左右,即1kWh大约行驶10公里,车身重量要非常轻。这一水平在量产上有很大的技术难度。”刘纯说。

汉能采用的砷化镓薄膜发电效率很高,成本也很高。2015年国外机构测算砷化镓薄膜电池成本约为12美元/瓦,这意味着一辆汉能太阳能汽车仅薄膜成本就需约8万元(按1千瓦计算),这并非一般消费者能承受。在刘纯看来,将太阳能作为汽车的主要动力来源,还需要5~10年的发展。

除了技术和成本以外,利用太阳能对停车场也有一定的要求。清华大学能源互联网创新研究院政策发展研究室主任何继江告诉记者,为太阳能车辆供电,需要露天停车场,而且没有建筑物和树荫遮挡,并且有充电设施,阴天的时候也方便充电。“要求所有的停车场或者大多数停车场都这样,是不现实的。” 何继江说。

■ 专家支招汽车巧用太阳能

太阳能汽车并非没有意义。在何继江看来,在现有车辆技术水平上利用太阳能确实困难重重,但太阳能的引入会为汽车发展带来新的理念和思路。

何继江说,将太阳能用在汽车上的方式有很多,例如可以将车顶太阳能发的电用做车辆增程,即计算出电池和太阳能的经济搭配方式,共同驱动车辆。太阳能和电网同时为电动汽车补电,可以在一定程度上减轻电网负担,还为客户节省了一笔电费。不过,这对充电管理系统和电池管理系统提出了更高的要求。何继江的想法与上海交大汽车节能技术研究所所长殷承良不谋而合,他补充道,“在具体应用过程中可以不将电池充满,在阳光充足时通过太阳能为电池补电,从而提高车辆的经济性。”

车辆上太阳能转化出的多余电量可以发送至电网。何继江解释说,在阳光充足且车辆已经满电的情况下,可以将车辆与充电桩连接,将太阳能转化的电量输送至电网。如果车辆数量足够,便可形成一个储能电站。

何继江表示,太阳能还能与传统燃油汽车相结合,在车上安装少量太阳能薄膜,再配套几块通用接口的充电宝,既可以为车内娱乐设施供电,又可让车内乘客同时为手机充电,如果在车顶安装50瓦光伏太阳能薄膜,占用面积仅0.5~1平方米,可以一小时充满一块充电宝。这将提高车辆的独特性吸引高端消费者购买,让传统燃油车辆也可以部分使用太阳能电力,随后不断扩展,进入中低端车辆。

太阳能汽车还有很多问题需要克服,随着技术进步,太阳能在汽车上的应用值得期待,民营企业这种不断创新的精神也值得肯定。

,