带太阳能板的电动汽车:它有未来吗?

Antonio Roncero    @roncero_antonio    25 March 2022     5 min.
带太阳能板的电动汽车:它有未来吗?

越来越多的制造商在电动汽车上安装光伏太阳能板,以提升续航里程。我们来介绍它们的工作原理、优势,以及局限性……

Sono Sion

随着电动汽车的普及,各大制造商在提升续航里程方面可谓不遗余力,各种方案层出不穷。每一公里都很关键,车顶的太阳能板就是一种已在部分新款车型上出现的替代方案。

就拿我们在Hyundai Ioniq 5 试驾中提到的这款韩国品牌电动车为例,它提供了一项选装的光伏车顶,可利用太阳能为牵引电池以及车辆辅助设备所用的12伏电池充电。据该品牌称,在理想条件下,这一车顶每天可回收约能量,足以行驶5 km。

Toyota 在其太阳能板的加持下,Prius Plug-In Hybrid也能给出类似的数字。其180 W的功率可产生0,10至0,23 kWh的电量。Tesla Cybertrack 也曾宣布将太阳能板作为选装配置。

光伏太阳能车顶值得安装吗?

虽然增加的续航看似不多,但仍有其意义。在一定程度上,要让电动汽车多跑5 km,可能需要对空气动力学做出非常大的改动,甚至会影响舒适性或车内空间等其他方面。

Camioneta Tesla

而一年下来,太阳能板大约可额外带来1,000 km的“免费”续航。不过,这些数字只有在车辆平均每年约200天、每天至少4至5小时处于阳光下时才可能实现。换句话说,车顶太阳能板带来的收益大约是:车辆在阳光下停放的每一小时,可增加约1 km的日均电动续航。

另一款“自称”能靠阳光充电的革命性车型Lightyear One,则大大提升了这一数字:车辆在日照下每行驶一小时,可额外获得约12 km的续航,这得益于其5平方米的太阳能板。

Lightyear One High Front View

不过,话说回来,如果车辆并未标配,那么要想靠车顶太阳能板收回成本,难度确实很大。然而,短期内我们将看到许多品牌把这项技术作为标配提供,以提升其电动汽车的续航。

例如,Mercedes-Benz 已在2022年拉斯维加斯CES展上发布的Vision EQXX原型车上搭载了该系统。该品牌计划从2024年起,在其新款电动车上标配光伏车顶,在长途行驶中可额外带来约25 km的续航。

为什么太阳能汽车还不多见?

短期或中期内,我们似乎不太可能看到太阳能汽车仅依靠太阳能板发出的电力就能行驶。无论未来这些太阳能板的功率提升多少,要它们产生足以满足车辆牵引电池需求的电量,都极其困难。

Mercedes Benz Vision Eqxx Mercedes Benz Vision Eqxx

太阳能汽车设计的主要难点在于太阳能板的能量转换效率,目前其效率约为20%。按现状,即便把太阳能板扩展到车身的其他部位,也需要车辆长时间停在阳光下,才能获得足够的能量……

一个相关的例子是Sion,它来自Sonomotors公司。该公司是汽车领域光伏应用的专家,在卡车和公交车方面也有一些有趣的项目。Sion被宣传为“一辆续航305 km、靠阳光充电的电动车”,实际上它是一辆通过电源插座充电的电动车,其车顶、车身两侧、引擎盖和后门上的太阳能板每周可额外带来约112 km的续航,总计248片太阳能电池。

Sonomotors

这大约相当于每天15 km;也就是说,在最理想的情况下,仅靠停在阳光下回收的能量,你最多只能行驶这个距离,而无需插电。

另外,还有价格因素。目前,前面提到的Lightyear One,可能是借助阳光行驶里程最远的太阳能汽车之一,但其价格是Tesla Model S的两倍。

Sono Motors Sion Studio Side

最后,还需考虑一点:若想大幅提高太阳能汽车的效率,就必须把太阳能电池的应用扩展到车顶之外,这会带来设计上的难题,包括材料如何适应车身造型、重量、强度,以及碰撞时的脆弱性等问题……


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