太阳能汽车离我们还有多远?倒推20年,电动汽车普及曾是个遥不可及的神线年后的今天,以电动汽车为代表的新能源汽车逐步被人们普遍接受——随着时间的推移,一切神话终将有他实现的契机。当人们将目光聚焦电动汽车的时候,似乎将更具环保、经济、实用意义的太阳能能源暂时地遗忘了,事实上,太阳能早就是人类利用率最高的重要天然能源之一,而太阳能与汽车的结合史也已超过半个世纪。然而,《十万个为什么》曾经为我们描绘的21世纪太阳能汽车满街跑的场景,却迟迟没有到来。
上世纪50年代,美国通用汽车公司对太阳能汽车项目展开研究,到了70年代,英国人成功地造出了太阳能汽车实物。1982年,丹麦冒险家、环保倡导者汉斯斯索斯特洛普设计制造出了世界上第一台真正意义的太阳能汽车,并促成了世界上最具权威地位的“澳大利亚太阳能汽车大赛”的诞生。遗憾的是,太阳能汽车在当今真正民用普及化道路上,却行进得相当缓慢,往往只能在一些专业比赛、科研、会展环境、报端等等中小规模环境、低频次地出现,路面上几乎不能看到他们的身影。
严格地讲,太阳能汽车也是电动汽车的一个子类,他通过依附在车身表面的太阳能电池板,将太阳光及其他光能转换成电能,并通过蓄电池储存起来,通过消耗电能来驱动电机带动车身前行。理论上他完全不需要额外的电力输入源,行驶全程不需要燃烧石化燃料,因此也不会排放任何有害物,这种工作原理决定了太阳能汽车,将是真正意义上的零排放新能源汽车。既然,太阳能汽车有这么多的优势,为何迟迟不能走近我们的生活呢。
昂贵的制造成本和维修成本,恐怕是目前主要的阻力。要想吸收足够多的光能,太阳能汽车的车身上通常会覆盖2-8㎡的太阳能电池板,这些电池板的材质通常是硅(Si)、砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)等半导体材料,大面积的使用这些稀有材料已使成本上扬,而对于材料在工艺上的进一步优化(例如砷化镓薄膜化工艺),则使得制造成本进一步居高不下了。其次,由于需要最大化降低车重,同时确保车身结构的坚固耐用及达到安全标准,车身又需要采用高端的航空、航天材料来进行打造,这一有别于传统钢板、铝合金车身的制造材料,进一步拉升了太阳能汽车的整体造价。如果太阳能车遭遇交通事故,电池板损毁,其维修成本想必也将十分昂贵。抛开零售价格不谈,先来看看太阳能汽车造价几何。早在1996年,清华大学研制的“追日号”太阳能汽车,造价就高达7.8万美元(根据当时汇率折合人民币60多万元),即便是整整20年后今天,一家叫做汉能的企业也表示其在今年7月亮相的几款太阳能汽车,实现量产和上市最早也要到2019年,而彼时的售价也不会低于50万元人民币。
其次,续航里程的偏短、时速的偏低,导致太阳能汽车尚不能满足当下人们的基本交通需求。以今年7月汉能展示的HanergySolar A车型来看,其在每天拥有5-6小时充足太阳光照射的前提下,其产生的8-10度电力也仅能提供80公里的最大航程,这也就意味着用户的出行半径被控制在了40公里以内,而对于中国一二线公里活动半径恐怕远远不能满足用户的出行需要。同时,HanergySolar A的最高时速也仅仅只能维持在70-90km的水平,对于高速行驶需求,这样不到百公里的最高巡航速度就变得无能为力了。事实上,汉能推出的太阳能汽车并不完全依靠太阳能蓄电,在光照不足的情况下他依然可以通过民用电源对电池进行充电,因此他并不能算作纯粹意义上的太阳能汽车,他只是突出了太阳能蓄电来源的功能而已。虽然通过传统民用电源充电后的HanergySolar A能达到超过120km时速,续航能力也能超过300km,然而三年后预计高达50万元人民币的售价,与今天现有的众多成熟的纯电动汽车比起来,又似乎完全没有任何优势可言,即便与现今代表高端电动车宝马i3比起来,也实在找不到他的竞争力。毕竟,在中国这个汽车消费环境里,能够为有限的太阳能驱动力付出高昂采购成本的用户,相信也不会是大多数。除汉能以外,世界上有能力提供民用化太阳能汽车产品的厂商也仅有美国的First Solar,日本的Solar Frontier、Sharp Solar等少数企业,从相关信息显示来看,基本处于研发和试制阶段,依靠纯太阳能产生的驱动力,仍然不能和现有内燃机、纯电机、混动型号的车型相比,尚不能满足人们的日常交通需求。
再次,光鲜的比赛数据似乎完全不能契合现实应用。自1987年“澳大利亚太阳能汽车大赛”创办至今,已近有30个年头,众多参赛用车的数据确实惊人——2015年,由荷兰埃因霍温理工大学参赛的第二代Stella Lux太阳能汽车续航里程甚至超过了1000km,而同时参赛的其他选手的平均续航能力也大多达到了600-800km的水平。但,我们可以看到,这些成绩都是在最大化降低自重、最大化降低风阻、最大化减少载重的前提下完成的,我们因此也能看到来自世界各地的各种外观奇特的太阳能汽车。然而,要实际应用到人们的生活、融入生活,太阳能汽车的外观在现在看来,最好还是要显得“正常一点”,有看上去不那么另类的乘员舱和行李厢,恐怕才能够装得下足够的人和必须的行李,恐怕才能触碰到为人所能接受的底线星空体育app下载。而可能产生的问题是,随着乘员和行李载重的增加,太阳能驱动力恐怕又要捉襟见肘了。
20年前,电动汽车在当时看起来就是个“一千零一夜”式的童线年后逐渐普及了。现在,太阳能汽车还有诸多的技术、商业难关需要攻克,看起来似乎也是一个遥不可及的梦想——今年9月,南京理工大学车辆工程系教授吴小平认为,目前的太阳能汽车仍处于实验改进阶段,要走入寻常百姓的生活,至少还需要十几年的时间。谁也不能预测20年后的汽车世界,没准到那时候,太阳能汽车也能逐渐被人们了解和接受。