为早日实现碳中和目标,有实力的国家都在研究光伏发电、风力发电、水力发电等清洁能源。正处于环保领域风口浪尖的话题新能源汽车,自然也有意向太阳能方向发展,华为、特斯拉、丰田等行业巨头均在研发汽车太阳能充电技术。
然而,从现在车企的动作来看,许多行业巨头似乎走上了歪路。
汽车需要太阳能充电,但别用错方案
目前汽车太阳能充电主要有两种方案,第一种是在固定地点的建筑物顶部修建光伏发电装置,然后再利用储能装置将电力存储起来,除了可以用于汽车充电,还能并入国家电网,出售电力赚钱。
(相关资料图)
除了充电站,2015 年特斯拉推出的 Powerwall 也是这种方案。太阳能家庭储能装置不仅仅可以用于汽车充电和日常生活,还可以利用峰谷电价的变化,夜间趁着电价便宜,给电池充电,白天电价高,再把电力卖出去,赚个差价,蔚来汽车甚至推出了汽车夜晚充电、白天卖电方案。
这种方案成本虽高,但却有不错的实用价值,也能够真正做到节能减排,但对于新能源车主而言,无论太阳能充电装置部署在充电站还是家里,充电的体验与传统方案都没有什么差别。因此,一些车企设计了另一种方案,那就是汽车自带一块太阳能充电板。
车企为汽车加装太阳能充电装置的初衷在于,一方面可以提升汽车的续航能力,另一方面则可以降低用户的出行成本。至于对碳中和的贡献,只能说聊胜于无。
看上去汽车太阳能充电似乎是个不错的方案,日本汽车巨头丰田推出的新能源汽车 bZ4X 就支持选配太阳能充电装置。前段时间,国内造车新势力 AITO 问界汽车也曝出,将于今年底推出的新车问界 M9 将支持车顶搭载太阳能电池板,每日可提供 20 公里续航。
然而真的详细了解之后就会发现,汽车搭载太阳能充电装置简直是离谱的设计。早在 2013 年,荷兰造车新势力 Lightyear 公司就推出了首款太阳能汽车 Stella,并且于 2019 年推出量产车型 Lightyear 0 的原型车。
该车顶部拥有大约 5㎡的太阳能电池板,理论上峰值功率可达 1.05kW,每日充入的电量可用于行驶 70 公里。日常上下班似乎够了,但该车高达 26.3 万美元的售价,令消费者难以接受,最终只收获了约 150 份订单。
投入量产后两个月,该公司就暂停了 Lightyear 0 的生产,并于 2023 年初推出了迭代车型 Lightyear 2。结果却是,新车推出后仅一个月,这家荷兰造车新势力旗下用于生产汽车的子公司就宣布破产。
一家造车新势力破产很正常,但丰田 bZ4X 的太阳能充电装置却被网友们称作“智商税”,甚至许多网友对于问界 M9 的太阳能充电也不看好,难道说太阳能汽车注定无法实现?
太阳能汽车,别当智商检测器
太阳能汽车与充电并非互斥关系,网友们不看好太阳能汽车,主要原因是太不值了。
以丰田 bZ4X 为例,加装太阳能穹顶的费用为 20000 元,官方宣称每年发电可行驶 1750 公里,平均一天也就不到 5 公里。官方标称该车百公里能耗 11.6kWh,也就是说一年可发电约 203kWh。最近充电站涨价,一度电大约 1.5 元左右,一年可以省钱 304.5 元,大约需要 66 年才能回本。
回本还有一个前提,那就是车辆要尽可能停放在有光线的地方,不能被室内停车场、地下停车场遮挡光线。
虽然国内已经取消车辆强制报废年限,改为 60 万公里强制报废,但就算你很少开车,一年只开 1 万公里,把车开到报废,也回不了本。
或许有人会说,现在汽车太阳能汽车不顶用,技术不断迭代升级,未来也许能够成为主流。小通只想说,期待太阳能汽车不如期待氢能源、核动力汽车。
我们用数据说话,太阳常数是指与地球处于平均距离时,垂直辐射到地表的能量密度,以功率为单位,大约是 1.3608±0.0005 kW /m²,按照 Lightyear 0 铺设 5㎡太阳能电池板计算,假设完全没有损耗,一小时大约能发 6.8 度电,足够行驶约 50 公里。是不是很美好?但前提是一点没有损耗,而且车子要一直跟着太阳走,毕竟阳光不会总是直射到同一个地方。
目前市面上常见的太阳能电池板的转换效率大多在 15%~25% 之间,虽然有少部分高端产品转换效率可以达到 30% 左右,但想要撑起太阳能汽车还是太难了。
到如今,问界 M9 的太阳能充电装置一天仅能为汽车提供 20 公里续航,虽然比丰田 bZ4X 进步不少,但加装太阳能充电器的成本太高,愿意买的人估计是真的一心为了环保,回本既不是不可能事件。
车企们,别再折腾太阳了
看着科幻片中未来的汽车,小通充满了憧憬,无需充能,可以任意驰骋,甚至能够在城市中飞行。不同科幻作品中,关于未来汽车的动力来源,科幻作品也给出了不同的方案,例如核动力、太阳能,以及《三体》中的微波超远程充电等。
乍一看似乎太阳能似乎是最容易实现的,毕竟光伏发电历史久远,而且现在应用广泛,甚至在小通的农村老家,都收到过创维的屋顶太阳能装置广告。
至于核动力电池,准确说应该叫同位素电池,目前在航天领域使用较多,但一来成本高昂,二来功率太低,带不动汽车。超远程供电同样存在问题,要知道,目前隔空充电不过能做到十几瓦,就已有不少人担心辐射问题。
虽然只是电磁辐射,但如果应用于功率高达数百瓦的汽车,辐射量会达到很恐怖的数值。然而就算是看上去最容易实现的太阳能汽车,此刻距离我们依然如此遥远,永恒能源也许是遥不可及的梦。
或许未来人类会开发出各种新型能源,让人类摆脱电力、化石燃料的困扰,让更具使用价值的小型飞行器成为现实,只是那一天可能很久之后才会到来,我们还有机会看到吗?
封面图源:pixabay
本文来自微信公众号:电车通 (ID:dianchetong233),作者:失魂引
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