陽光可謂是取之不盡用之不竭的免費公共能源,如果電動汽車用上太陽能,那將是革命性的技術突破。
近日,奔馳推出的Vision Iconic概念車亮相,其最大的亮點,就是車身上有太陽能涂層,並有望可以提升電動汽車的續航。由此,也再次引發了行業對於太陽能賦能電動汽車的熱議。
光伏汽車帶來想像
面向未來,如果能在電動汽車上廣泛應用太陽能涂層技術,來提升車輛續航,這將成為讓“夢想走進現實”的最大看點。
太陽能電動汽車一直是行業希望探索的方向,與傳統電動車完全依賴充電樁進行補能的方式不同,太陽能汽車可以依託車身的涂層,將光能高效地轉化為電能。這種轉化過程不僅高效,而且具有持續性。即使車輛處於熄火停放狀態,太陽能涂層也不會停止工作,它會持續為電池組補充能量,就像一位不知疲倦的充電設備,默默地為車輛的續航能力保駕護航。這種“主動充電”的方式,如果將來能讓汽車蓄積到一定的電能,就可以讓電動汽車部分擺脫對充電樁的依賴,實現能源獲取的自主性和靈活性。
據介紹,理論上看,如果利用太陽能涂層技術,其中蘊含著一系列相關的應用技術。
通常情況下,涂層一般是無硅基光伏涂層,並採用有機-無機雜化納米材料。這種新型材料的應用,為太陽能在汽車上的廣泛應用開闢了新道路。傳統硅基太陽能板由於材料特性和生産工藝的限制,在柔韌性、重量以及可加工性等方面存在諸多不足,這使得它們難以實現大面積、全車身的覆蓋。而如果採用有機-無機雜化納米材料,具有出色的柔韌性和輕薄特性,能夠像塗料一樣均勻地涂覆在車身的各個部位,從引擎蓋到車門,甚至是車窗玻璃,都能成為太陽能收集的有效區域。
這種材料不僅在應用形式上具有優勢,其光電轉換效率更是令人矚目。它可以實現20%的光電轉換效率,相比主流車頂太陽能板15%的平均水準有了顯著提升。更高的轉換效率意味著在相同的光照條件下,能夠捕獲並轉化更多的太陽能為電能,為車輛提供更充足的動力支持。
更重要的是,這種涂層的全車身覆蓋特性極大地拓展了太陽能收集的面積。在陽光充足的情況下,每年可貢獻高達1.4萬至2萬公里的續航。即使在日均通勤里程較短的情況下,也能滿足大部分日常出行的需求,大幅減少對傳統充電設施的依賴。
而且,該涂層在車窗玻璃的透過率高達94%,這意味著幾乎不會影響駕駛員的視線,在保障行車安全的同時,實現了太陽能的高效收集,可謂是一舉兩得。
動態補能更具優勢
汽車上的太陽能涂層技術,還具備動態補能無間斷的優勢。與傳統的補能系統不同,該涂層不僅僅在車輛行駛過程中工作,在車輛停放時,同樣能夠發揮作用,持續為車輛補充電能。
有輿論認為,將來,一旦電動汽車的太陽能涂層能實現商業化落地,將帶來良好的環保與經濟性。其中在經濟成本方面,太陽能涂層採用創新的材料和工藝,大大降低了製造成本。這意味著消費者在享受太陽能涂層帶來的續航提升的同時,無需承擔過高的成本增加,使得太陽能技術在經濟上更具可行性和吸引力,為其未來大規模商業化推廣提供了有力的成本支撐。
但是,也有行業人士認為,電動汽車的太陽能涂層也有仍需突破的技術瓶頸。其中,當前20%的轉換效率相對較低,仍存在提升空間,與實驗室級鈣鈦礦電池25%以上的轉換效率相比,還有一定的差距。這一效率上的差距,在一定程度上限制了太陽能涂層技術的應用潛力和市場競爭力。
此外,太陽能涂層受到環境因素影響較大。在夜晚、雨天、霧霾等天氣條件下,由於光線亮度不足,太陽能涂層無法穩定地為車輛提供充足的電能,影響了車輛的續航能力和使用體驗。為了應對這些挑戰,行業有不少科研團隊都在進行研發攻堅,力求早日突破技術瓶頸。
在用戶認知方面,也有需要提升的空間。在電動汽車市場,消費者的認知和使用習慣對於新技術的推廣至關重要。太陽能涂層技術作為一種創新的補能方式,面臨著如何讓消費者接受“車身即充電器”這一全新理念的挑戰。為了改變消費者的認知和習慣。
或許,在不遠的將來,當車輛的太陽能涂層收集到多餘的電能時,還可以通過V2G雙向充電技術,將這些電能輸送到家庭電網中,為家庭的電器設備供電。在停電等緊急情況下,車輛的電能還可以為家庭提供應急電力保障。這種創新的應用模式,不僅能夠提高能源的利用效率,還能為用戶帶來更多的便利和價值,有助於重構消費者的補能習慣,讓用戶更加願意接受和使用太陽能。
未來世界藍圖誘人
對於城市通勤族而言,每天的出行里程大多在數十公里左右。在未來,太陽能涂層技術有望為這一群體帶來全新的出行體驗,開啟短途通勤“零充電”時代。
還有行業設計師認為,這種模式的出現,將徹底改變城市微型電動車的設計邏輯。由於太陽能涂層能夠提供持續的能源補充,電動車輛不再需要配備大容量的電池,從而實現減重。重量的減輕不僅降低了能耗,還能提高車輛的操控性能。同時,小容量電池的使用也降低了成本,使得微型電動車的價格將更加親民。同時,車內空間利用率也將得到顯著提升。傳統電動車為了容納大容量電池,往往需要犧牲一定的車內空間。而未來的微型電動車,由於電池體積減小,車內空間將更加寬敞舒適,為乘客提供更好的乘坐體驗。
有行業人士表示,如果太陽能涂層技術與800V高壓快充技術相結合時,長途出行的續航焦慮將得到有效緩解,一種全新的“移動充電寶”生態將逐漸形成。
在現有的長途出行中,電動汽車的續航焦慮主要集中在充電設施分佈不均以及充電時間過長等問題上。而如果應用太陽能涂層技術,將為這一難題提供新的解決方案。當車輛在高速公路上行駛時,太陽能涂層能夠持續為車輛補充電能,雖然補充的電量可能相對有限,但積少成多,也能為長途出行提供一定的助力。當車輛進入服務區休息時,800V高壓快充技術將發揮巨大作用。在服務區停留較短時間,車輛即可通過陽光補充一定的續航里程。同時,利用高壓快充技術,車輛能夠在短時間內快速補充大量電能。搭配現有的充電樁網絡,車輛的續航能力將得到大幅提升。
有人想像,未來隨著技術的不斷發展,將太陽能轉換電能與無線充電設施融合,甚至可能出現“太陽能公路”場景。通過車路協同技術,車輛在行駛過程中可以與道路基礎設施進行實時信息交互。太陽能公路能夠為行駛在上面的車輛提供無線充電服務,實現動態補能。當車輛行駛在太陽能公路上時,就像在一個巨大的無線充電板上行駛,能夠隨時隨地補充電能,真正實現長途出行的無憂體驗。
有行業專家表示,電動汽車太陽能涂層技術未來的突破與應用,標誌著電動車續航提升從“電池容量競賽”轉向“全域能量管理”的新賽道。儘管商業化之路仍需突破技術與法規瓶頸,但未來出行的美好圖景,已經開始冉冉升起。
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