辣么,太陽能汽車究竟是白日做夢還是此情可待呢?今天汽車專業網從“學院派”的角度來分析一下太陽能汽車的可行性。

 

大家都理解,所謂太陽能汽車,就是利用太陽能發電裝置——俗稱的太陽能電池,將陽光照射的光能轉化為電能;具體能夠“收集”到多少的電能,主要取決于太陽能電池接收陽光照射的面積,照射角度,太陽能電池將光能轉化為電能的效率以及照射時間;

 

李河君與他的太陽能汽車
 

那么,先看一看理論上的能量值,在地球上,一平方米的面積,太陽光直射在上面,所能接收的最大能量約為每平方米1325W～1457W。1957年國際地球物理年決定采用1380W/m^2。世界氣象組織1981年公布的太陽常數值是1368w/m^2。

 

市面上主要的太陽能電池的轉化效率如何呢?這個主要是用每平米的太陽能電池組件的功率衡量,根據材料不同,也有比較達的差距,太陽能電池主要是單晶硅/多晶硅/非晶硅三類;按照一些大型項目采納的值(盡可能貼近理論的上限值可以獲得更多補貼),多在120~140W/㎡,也就對應著常說的12~15%的轉化效率;

 

一輛汽車可以提供多少“太陽光照射”的面積呢?以一輛中檔轎車計算,去掉前風擋玻璃和后風擋玻璃(當然地板也不算哈),表面積大約15平方米,如果將兩側面去除(陽光照射角度問題),一輛家用轎車實際能提供太陽能收集的面積大約在6平方。

 

如果不考慮照射角度影響效率等(主要是投影面積)因素,取值6平米,再根據太陽能汽車的這家公司宣稱收購的太陽能薄膜電池轉化效率比別人都高一籌,每平米太陽能薄膜組件的功率按照200瓦計算,平均每天有5小時充足的陽光照射時間,可以計算一下理論上可收集的最大電能:200W/㎡ * 6 ㎡ * 5 小時=6000W/H,也就是6度電;看到這里,似乎每天能發出6度電,是很不錯的效果呢!

 

理想是豐滿的,現實是骨感的,當光伏組件內部的溫度達到5 0-7 5℃時,它的輸出功率降為額定時的8 9%,在分析太陽電池板輸出功率時要考慮到0.8 9的影響系數;由于太陽輻射的不均勻性,光伏組件的輸出幾乎不可能同時達到最大功率輸出,因此光伏陣列的輸出功率要低于各個組件的標稱功率之和,在分析太陽電池輸出功率時要考慮到0.9 3的影響系數。另外,還有光伏組件的板間連線損失等,這些因素影響太陽電池板輸出功率的系數按0.9 5計算。6000W/H*0.89 *0.93*0.95=4717 W/H,也就是4.7度電,大約對應的續航歷程35~50KM(根據具體汽車參數)

 

現實中,汽車就算不停在車庫或者陰涼處,太陽還有照射角度,汽車不能像向日葵一樣自動轉動獲得最大的照射面積,還需要能夠滿足發電的氣象條件,計算出來的最大發電量如果再存儲到蓄電池中(太陽能電池本身是發電裝置,不是儲能裝置,因此,發出來的電還需要存儲到一個儲能的電池裝置里去),還有轉化的損失,電能轉化為電池的化學能一般按照92%的效率,等到再需要電能時,又有一個將化學能轉化為電能的過程,還有一個95%的效率問題;這樣算下來呢?

 

以上,如果真出品了太陽能汽車,你的愛車就不能停在地下車庫或者陰涼處了,而是要選擇太陽暴曬的地方停,現在天氣正熱,是好時候,但是,上車開啟空調將暴曬過的汽車溫度降下來,需要多耗費多少電能呢?初步估計約1度電吧;太陽能汽車既需要現在電動汽車的動力電池,還需要額外的太陽能發電系統,這額外增加的成本呢?就算你發的電足夠多了,會有消費者青睞嗎?

 

這一點不但專業哥認為太陽能汽車目前仍是個“夢想”,而且連漢能汽車技術操盤手——原漢能控股副總裁高衛民在加盟兩年后棄漢能而去,而此時的漢能太能汽車在失去重要操盤手后還能實現量產并上市?

 

高衛民與漢能Solar系列全太陽能動力汽車

 

補充:

 

漢能宣稱31.6%的轉化效率,取1000W/㎡標準陽光強度,6平米面積,按照陽光照射角度,面積需要考慮65%的有效面積;31.6% * 1000 W/㎡ * 6㎡*65% * 5小時 * 0.89 *0.93*0.95=4845WH,也就是4.845度電;對應續航里程 40~55 KM。