追著太陽(yáng)跑,顧名思義就是太陽(yáng)能汽車(chē)。
傳統(tǒng)的電動(dòng)汽車(chē),充電和續(xù)航焦慮是各大車(chē)企面臨的首要問(wèn)題,如何才能實(shí)現(xiàn)邊跑邊充呢?許多人認(rèn)為太陽(yáng)能技術(shù)可以在行駛中為車(chē)輛供電和充電,是電動(dòng)汽車(chē)的一種有效補(bǔ)充。
電池板與光伏發(fā)電系統(tǒng)
如果汽車(chē)裝備太陽(yáng)能電池板,為了達(dá)到空氣動(dòng)力學(xué)和美觀的目的,汽車(chē)工程師更喜歡將太陽(yáng)能模塊集成到車(chē)頂上。但車(chē)頂面板有各種復(fù)雜的弧度和形狀,為了符合車(chē)身所需的復(fù)雜形狀,必須將太陽(yáng)能電池板也做成車(chē)身的形狀。同時(shí),像如門(mén),引擎蓋,后備箱蓋等等,也在主要的研發(fā)改造方向中。
太陽(yáng)能早已不是稀有的產(chǎn)物,它早已成功地應(yīng)用于小到電子玩具,大到太空衛(wèi)星等諸多領(lǐng)域。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),太陽(yáng)能板面積越大,能量就越大。而車(chē)輛集成光伏系統(tǒng),便是太陽(yáng)能汽車(chē)的核心部件。
光伏是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng),它利用太陽(yáng)電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng),將太陽(yáng)光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能。嵌入光伏電池的電動(dòng)汽車(chē)可以將陽(yáng)光中的能量轉(zhuǎn)化為電能,將太陽(yáng)能存儲(chǔ)在電池中,這樣車(chē)輛可以在夜間或沒(méi)有陽(yáng)光的情況下運(yùn)行。
同時(shí),也有很多初創(chuàng)公司和科技公司,以及傳統(tǒng)車(chē)企都在為之不停的付出努力,諸如Aptera Motors,Atlis Motor Vehicles,F(xiàn)isker Inc.,Lightyear One和Sono Motors等多家初創(chuàng)公司以及現(xiàn)代,特斯拉和豐田等等,都在研發(fā)太陽(yáng)能汽車(chē)或太陽(yáng)能為輔的其它能源混合動(dòng)力汽車(chē)。
荷蘭初創(chuàng)公司Lightyear
荷蘭清潔能源公司Lightyear計(jì)劃推出一款帶太陽(yáng)能光伏板的電動(dòng)車(chē)Lightyear One。Lightyear One是全球第一輛量產(chǎn)上市在即的太陽(yáng)能汽車(chē),定位小眾市場(chǎng)高性能新能源汽車(chē),售價(jià)150000歐元(約117.8萬(wàn)元人民幣)。Lightyear One從2016年就開(kāi)始研發(fā),計(jì)劃今年第四季度將正式開(kāi)啟銷(xiāo)售,前期計(jì)劃生產(chǎn)946輛,全部在荷蘭工廠完成生產(chǎn)。
太陽(yáng)能光伏板位于Lightyear One的前發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、車(chē)頂和尾門(mén),其擁有5平方米的集成太陽(yáng)能電池。無(wú)論汽車(chē)是行駛還是靜止,Lightyear One的太陽(yáng)能電池都可以吸收太陽(yáng)能,產(chǎn)生電能。
其采用四驅(qū)形式,裝配了容量為60kWh的動(dòng)力電池。滿(mǎn)電狀態(tài)下,該車(chē)的續(xù)航里程可達(dá)到725公里。充電速度方面,普通充電1小時(shí),可以跑大約210公里,快充一小時(shí)可跑570公里,太陽(yáng)能充電一小時(shí)可跑12公里。整個(gè)車(chē)輛上約有1,000個(gè)太陽(yáng)能電池,平均每天大約可以增加50至70公里的行駛距離。該公司表示,普通用戶(hù)超過(guò)70%的行駛里程都可以完全由太陽(yáng)能提供,從而不需花費(fèi)任何費(fèi)用。
而這僅僅是這家荷蘭初創(chuàng)公司的第一款太陽(yáng)能量產(chǎn)車(chē)。Lightyear的首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人Lex Hoefsloot表示,One是太陽(yáng)能汽車(chē)計(jì)劃的開(kāi)端,在未來(lái)的十年里,Lightyear將推出更多更便宜的太陽(yáng)能車(chē)型,其中也包括在新興跨界細(xì)分市場(chǎng)具備競(jìng)爭(zhēng)力的車(chē)型。
現(xiàn)代
目前,現(xiàn)代在太陽(yáng)能系統(tǒng)方面已經(jīng)規(guī)劃了三代產(chǎn)品。
2020款Sonata Hybrid,搭載的是第一代的車(chē)頂太陽(yáng)能充電系統(tǒng),可為該車(chē)搭載的1.76kWh的電池充電。
作為第一代系統(tǒng),其在車(chē)頂配備了光伏系統(tǒng),它由一塊太陽(yáng)能電池板和控制單元組成,但目前其從太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率不高,如果每天充電6小時(shí),只可以為1.76kWh的電池充30%-60%的電量,理論上每年可以增加1300公里的行駛里程。
同時(shí),第二代和第三代車(chē)頂太陽(yáng)能充電系統(tǒng)也在研發(fā)中,第二代系統(tǒng)計(jì)劃將太陽(yáng)能板整合到全景天窗中,第三代系統(tǒng)目前正在測(cè)試中,旨在提高純電動(dòng)汽車(chē)的能量輸出,其中面板集成在車(chē)頂和發(fā)動(dòng)機(jī)蓋中。
豐田
豐田在新能源車(chē)的技術(shù)儲(chǔ)備一直都很強(qiáng)大,無(wú)論是混合動(dòng)力技術(shù),純電車(chē)技術(shù),還是氫能源技術(shù),豐田都有著很深的造詣。
在2019年7月,豐田發(fā)布了一款裝載太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換裝置的普銳斯插電混動(dòng)測(cè)試車(chē)。該車(chē)裝載了由豐田、夏普和日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)NEDO共同合作的測(cè)試版改良太陽(yáng)能電池,電池板安裝在豐田混動(dòng)車(chē)型普銳斯的車(chē)頂、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋和車(chē)尾箱蓋。
這款普銳斯搭載的是基于TNGA架構(gòu)的THS雙電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng),搭載1.8L直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī),最大功率達(dá)到了98馬力,峰值扭矩為142?!っ祝p電機(jī)的總輸出功率為53千瓦,最大扭矩為163牛·米。
根據(jù)豐田所公布的信息,該車(chē)所搭載的太陽(yáng)能電池,其轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到了34%。在車(chē)輛的使用過(guò)程中可以通過(guò)太陽(yáng)能進(jìn)行充電,增加車(chē)輛的里程數(shù)。在天氣晴朗的情況下,這套電池系統(tǒng)還可以在停車(chē)的時(shí)候吸收太陽(yáng)能,最高可為車(chē)輛額外提供多達(dá)44.5公里的續(xù)航。
但說(shuō)實(shí)話(huà),太陽(yáng)能板的樣子,是真的不美觀。
Fisker
說(shuō)起Fisker大家可能相對(duì)陌生,不過(guò)大家是否還記得比爾蓋茨的那臺(tái)Fisker Karma,260馬力的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī),加上一臺(tái)403馬力和1300?!っ着ぞ氐碾妱?dòng)馬達(dá),0-100km/h加速5.8秒,但油耗僅為2.1L/100km,這樣的綜合表現(xiàn)在前幾年可是相當(dāng)驚艷。
而這款FiskerKarma是一輛用環(huán)保再生材料、用太陽(yáng)能就能充電的電動(dòng)轎跑。但之前發(fā)展不利,發(fā)展近乎停滯。在多年之后,死而復(fù)活的Fisker終于又帶來(lái)了新車(chē)型,這款車(chē)更講實(shí)用性,也更理性化,它就是Fisker Ocean。這是一款中型SUV,對(duì)標(biāo)特斯拉Model Y。車(chē)頂依然家族化的保留了太陽(yáng)能電池板,可以直接為該車(chē)的驅(qū)動(dòng)電池供電,以小幅提高續(xù)航里程。
Sono Motors
這是德國(guó)的一家初創(chuàng)企業(yè),計(jì)劃在2023推出一款名為 Sion的汽車(chē)。Sion將搭載一套35kWh的電池組,車(chē)輛續(xù)航里程可以達(dá)到250公里,而太陽(yáng)能系統(tǒng)每天可以為車(chē)輛補(bǔ)充30公里的續(xù)航。同時(shí)車(chē)輛電機(jī)可以提供120千瓦(約163馬力)的動(dòng)力輸出,以及290N·m的扭矩。
Sono汽車(chē)的設(shè)計(jì)理念是,由于大多數(shù)德國(guó)人每天的駕駛里程不超過(guò)26公里,而且很少的人擁有專(zhuān)門(mén)的車(chē)庫(kù)能為自己的電動(dòng)汽車(chē)充電。而這款車(chē)每天通過(guò)太陽(yáng)能充電能夠跑34公里,完全可以滿(mǎn)足德國(guó)人的需求,而且無(wú)需專(zhuān)門(mén)充電。
靠天吃飯
盡管潛力巨大,但太陽(yáng)能汽車(chē)的問(wèn)題還很多。
太陽(yáng)能有著它的局限性,就是能量的轉(zhuǎn)換率太低。目前市面上的太陽(yáng)能電池多以單晶硅,多晶硅以及非晶硅三大類(lèi),產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率分別是20%左右、17%左右、10%左右
顯而易見(jiàn)的是,車(chē)輛貌似又回到了“靠天吃飯”的年代。在陰天、惡劣天氣,以及被建筑物,橋梁,樹(shù)木遮擋時(shí),充電和發(fā)電量就是很明顯的問(wèn)題。還有一個(gè)更實(shí)際的問(wèn)題,如果需要太陽(yáng)能充電,車(chē)輛就無(wú)法停在地下車(chē)庫(kù)等等。
技術(shù)的革新是需要時(shí)間和不斷發(fā)展的,一步一步的探索也是汽車(chē)發(fā)展的大道。