如何用太阳能车顶让电动汽车如虎添翼

2023-04-09 16:59:31 来源：绿金 A+A-

(资料图片)

完全由太阳能驱动的电动汽车仍然是个美好幻想，但从现代索纳塔到丰田普锐斯的各种车型已开始出现太阳能板车顶。

每隔两年，全美各地的工程专业学生都会参加“美国太阳能车挑战赛”(American Solar Challenge)，约10所参赛学校会各自组装一辆完全由太阳能驱动的汽车，行驶里程越远越好。

2022年，麻省理工学院获得冠军，他们带来的这辆车有点像一张带轮子的乒乓球桌。在表现最好的一个参赛日，这辆名为 Nimbus（“光轮”）的太阳能车创下行驶1398公里的骄人成绩，大约相当于从纽约到密尔沃基的距离。

2022年，麻省理工学院获得“美国太阳能车挑战赛”冠军

当然，也有一些不实用的问题：比如Nimbus不能搭载乘客，更不用说运送货物。

如何研发一款兼具功能性、实用性和现实性的太阳能汽车，为这个问题挠头的人不止麻省理工学院的年轻英才。2023年2月，Sono Group NV表示，由于未能筹集到足够的资金，将放弃Sion太阳能电动汽车项目。

一个月前，荷兰初创公司Lightyear停产了标价25万欧元（合264450美元）的太阳能汽车，并申请破产。加州公司Aptera Motors虽然对自己设计的三轮太阳能车很满意，但却一直在为完成投产所需的众筹而煞费苦心。

太阳能车的短期前景愈显清晰

近40年来，汽车企业、初创公司和DIY爱好者一直在探索无插头电动汽车，也就是可以通过接收光子无线充电的汽车。

但鉴于这类项目仍面临物流和经济障碍，太阳能车的短期前景愈显清晰：更小、更轻、更便宜的系统用于巧妙增强电动驾驶，而非提供全部动力。这种务实策略相当于太阳能车领域的“老爸牛仔裤”，两年后可能会无处不在。

现代索纳塔既不是特别快，也不是特别大；甚至不是完全电动。这款轿车从1985年开始不断更新换代，混合动力版尤显柔弱。但车顶是个例外，新款索纳塔的车顶像鱼鳞一样闪闪发光。

仔细观察就会发现上面布满一层光伏电池，这些电池可在不经意间非常缓慢地向混合动力系统每天输送约2英里的额外续航里程，具体情况取决于天空中的云量。

丰田提供普锐斯混合动力车的太阳能车顶选配，标价610美元

丰田也提供了普锐斯混合动力车的太阳能车顶选配。该公司预计不会有很多顾客为此掏腰包，但那些有长远眼光的人可能愿意。普锐斯的太阳能电池板一年可提供约776英里（1250公里）的续航里程，相当于大约14加仑汽油的效果。

按照2022年6月美国汽油价格的峰值计算，大约八年就能收回这个车顶的成本。丰田表示，目前正考虑为新型全电动汽车bZ4X配备类似系统。

现代汽车计划在Ioniq 5上安装类似索纳塔的太阳能面板

与此同时，现代汽车正制定计划，为具有突破意义的电动汽车Ioniq 5添加太阳能电池板，这款车的起售价为41450美元。

未来的汽车在车顶使用一点太阳能技术将是标配

彭博新能源财经的分析师珍妮⋅蔡斯(Jenny Chase)说： “未来的汽车在车顶使用一点太阳能技术将是标配。”

就连埃隆⋅马斯克(Elon Musk)也加入进来。这位特斯拉首席执行官曾说过（或者在推特上说过），他承诺已久的Cybertruck将提供太阳能选装配件，安装到皮卡的车斗盖上，可能就像展开的“翅膀”。马斯克还表示，汽车是太阳能应用效率最低的领域之一。

他说的没错。首先，太阳能电池板略微倾斜（比如与地面呈30度角），而不是与天空平行或垂直，才能最有效地捕获光子。随着汽车生态系统越来越转向电子（包括充电基础设施），车载太阳能系统不必承担所有的繁重工作。

任何电动汽车都可以通过接入家里的一组电池板或一个本身由太阳能供电的充电器来实现 “太阳能驱动” 。

麻省理工学院 “碳计数器” (CarbonCounter)项目的工程教授杰茜卡⋅特兰西克(Jessika Trancik)表示：“汽车并不是这两种技术能够以最有价值的方式相互作用的领域。”

但特兰西克承认，在白天的任何时候都能缓慢充电，会带来心理价值，尤其是对奢侈品客户来说——在随处可见汽车天窗的郊区，太阳能车顶会很拉风。她说，我们可能还会“达到这样一个阶段：很多汽车配备一些太阳能技术会更具经济意义。”

可以肯定的是，随着光伏硬件变得更便宜和更高效，安装小型太阳能设备的成本效益比已稳步提升。

不实用之处并不能阻止企业继续探索

不过，真正太阳能汽车的用例仍然有限，主要是非常偏远的路线（远离建筑物和电动汽车充电器），而且距离极短。但种种不实用之处并不能阻止企业继续探索；毕竟，太阳很难被忽视，而且每天都会升起。

下一届“美国太阳能车挑战赛”将于6月举行，Aptera是几家仍在努力让太阳能乘用车冲过融资终点线的初创公司之一。

Aptera没有试图将汽车上的光伏列阵最大化，而是开始将车身最小化。其产品外观近似于一个硅皮蝌蚪；就连车门像剪刀一样张开时都酷似鱼鳃。

Aptera的重量比丰田普锐斯轻36%，空气动力学性能比特斯拉Model S高38%，为减少滚动阻力，采用三个轮子的设计，而不是四个轮子。因此， Aptera的车一天可以从阳光中获取约40英里的行驶里程，略高于美国司机平均每天31英里的路程。

Aptera联合创始人兼首席执行官克里斯⋅安东尼(Chris Anthony)大约十年前开始打造Aptera时，太阳能电池板的能效只有现在的一半，电动机和锂离子电池也贵得离谱。如今，Aptera搭上了汽车行业近些年为电气化研发投入数十亿美元的顺风车。

Aptera旗下Gamma的重量比丰田普锐斯轻36%，空气动力学性能比特斯拉Model S高38%

不过，利用阳光充其量只是缓慢充电。仅靠车顶的光伏阵列为Aptera汽车充满电大约需要一周时间，尽管这款车也可以接入电源。此外，Aptera距离上路还很遥远，至少还没有达到规模化。该公司目前正在向投资者推介其原型车，希望能获得足够的融资来进行量产。

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