我想，可能每個看到陽光動力2號起飛的人，都會興奮不已，它寄托了人類太多的夢想。就像BBC環(huán)境分析者Roger Harrabin所說的：“把太陽能當做機械的動力來源真讓人捏把冷汗。但是你、我、大家都期待這能夠成功，也相信它能夠成功------他帶給我們的絕非娛樂的噱頭。

陽光動力2號使用的是美國企業(yè)SunPower提供的航空太陽能板。太陽能板的厚度為135微米，與一根頭發(fā)的粗細差不多，還可以輕微的彎曲。這種電池板的轉(zhuǎn)化效率達到了22.7%。17248塊太陽能電池，面積達到280平方米，能提供65千瓦的峰值功率。這樣的動力系統(tǒng)，相對于陽光動能1號，有較大的升級。從外形上看，飛機翼展72米，比波音747長了4米，這么一個龐然大物，重量僅僅2.3噸，相當于一輛大型SUV的重量。而波音747-8型飛機，足有300噸重，相比陽光動力2號真是薄如蟬翼。這架飛機的使命是不用一滴油，依靠地面充電和太陽能面板充電，分數(shù)站完成環(huán)球飛行。

太陽能飛機陽光動力2號

太陽能飛機都已經(jīng)來了，難道太陽能汽車還會遙遠嗎？

我想先簡單介紹一下太陽能電池技術。太陽能發(fā)電技術分為光伏技術和光電技術兩類，市場上主流的技術是光伏技術，保守而言，轉(zhuǎn)化效率一般在10%以上。比如英利集團的單晶太陽能電池產(chǎn)品，轉(zhuǎn)化效率在17.2%左右。漢能集團的MiaSole MS系列效率14~16%之間，SOLIBRO系列轉(zhuǎn)化效率在10~13%之間。轉(zhuǎn)化效率不同，多來自使用材料的區(qū)別。市場上也有轉(zhuǎn)化效率超過20%的產(chǎn)品。比如GaAs(砷化鎵)材料的太陽能電池，單結(jié)理論轉(zhuǎn)化效率可以到達27%，多結(jié)轉(zhuǎn)化理論效率可以超過60%。漢能也通過并購獲得了標稱轉(zhuǎn)化效率突破30.8%的GaAs光伏電池技術。但是值得注意的是，與動力電池相同，能量指標絕對不是描述產(chǎn)品的唯一參數(shù)。雖然太陽能的轉(zhuǎn)化效率、動力電池的能量密度如同數(shù)碼相機的像素一樣吸引眼球，但是同樣重要的諸如產(chǎn)品的成本、安全性、穩(wěn)定性、壽命、產(chǎn)品一致性……等諸多因素，才是最終構(gòu)成產(chǎn)品的屬性。

享受陽光，沐浴春風，在風光中獲得無盡的綠色能源，是多少代人的夢想。近幾年，隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，太陽能電站、風力發(fā)電站陸續(xù)落成并開始運行。雖然在運行過程中，還有很多問題需要解決，但是起碼實現(xiàn)了人們綠色能源的夢想。

到此，不禁要問一句，我們能從太陽中獲取的能量到底有多少呢？

從功率總量上看，太陽向宇宙空間上輻射功率有3.8x10²³KW，能到達地球大氣層的，大概是20億分之一，再經(jīng)過大氣層的反射，吸收后，真正到達地球表面的輻射功率大概有80萬億千瓦，這依然是一個龐大的數(shù)字，相當于每秒鐘燃燒五百萬噸標煤所釋放的熱量。

從能量總量上看，太陽能依然是個龐大的數(shù)字。就中國而言，每年太陽能輻射的年可獲得量可以達到51.3x10¹⁶MJ，折合約1.39x10¹⁶KWh，相當于2.4x10¹²噸標煤的能量。

所以太陽能無愧于一種取之不竭的綠色能源，那么太陽能與新能源汽車的聯(lián)姻能碰撞出什么火花呢？[page]

我覺得單純利用太陽能的新能源的常規(guī)汽車，是很難實現(xiàn)的。其根本原因是太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率和太陽能本身能量密度所限制的。比如北京，太陽能的年輻射能量(水平)大約在1500kWh/㎡左右，如果一年按照360天計算，那么折合到每天的輻射能量4.17kWh/㎡，如果太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率達到25%，平均每天在一平方米獲得的能量僅僅只有1度電左右。如果光伏板安裝時傾角合適，可能額外獲得20~30%左右的能量。

結(jié)合以上數(shù)據(jù)，看看剛剛在南京下線的國內(nèi)首款太陽能大巴。這輛由金龍生產(chǎn)的大巴，車頂長11米，鋪設了15平米的光伏板，理想情況下，這些光伏板每天可能能讓汽車獲得20度左右的額外電力，達到增程的效果。官方公布數(shù)據(jù)當中，也明確說明了以當前南京市的日照條件，可以增程30公里左右，成本上增加了10萬元。

南京金龍?zhí)柲芸蛙?

第一，長久以來，制約太陽能發(fā)電設備民用的一個重要問題就是屋頂?shù)膯栴}。國內(nèi)的城市以高樓大廈為主，縱觀北上廣深，摩天大廈比比皆是。越是經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，樓層越高。在城市居住，且擁有屋頂?shù)娜松僦稚?。這可能是太陽能產(chǎn)業(yè)推進過程中的一個尷尬。光伏雖好，裝在哪？所以現(xiàn)在大量的工程，都是集中式的光伏電站；商廈、寫字樓的屋頂?shù)鹊?。汽車也有同樣的尷尬。從車型上看，大巴車四四方方的外形，是最適合安裝光伏設備的車型。但是使用太陽能電池之后，也僅僅讓汽車增程13%左右。而且我猜想測試場地應該也選擇了相對開闊的地方。對于轎車來說，可植入太陽能面積是非常非常有限的。比如普銳斯，用了太陽能天窗，但是導致天窗不透明，只能提供峰值56w的功率，對于汽車來說，是杯水車薪。當然，這款太陽能天窗，引入了溫度調(diào)節(jié)的概念，這與建筑行業(yè)引入的光伏遮陽的概念如初一折。

普銳斯的太陽能天窗

第二，太陽能電池的輸出并不穩(wěn)定。比如陽光、安裝角度、陰天、樓宇的遮擋、霧霾、溫度、甚至一片云飄過，都會影響太陽能的發(fā)電輸出。而且，太陽能電池也并不是免維護的，電池板上的塵土、污物都會影響太陽能電池的效率。在以前我所做的太陽能電池測試當中，發(fā)現(xiàn)最影響電池輸出的竟然是鳥屎。一塊鳥屎，遮擋了太陽能電池上的一小塊，結(jié)果這一小塊不但失效，同時變成電阻一樣的存在，消耗了額外的電能。

太陽能本身的低能量密度，太陽能電池產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化效率，加之其不穩(wěn)定的輸出，讓我相信，在相當一段時間內(nèi)，除極少數(shù)特殊用途特殊設計的產(chǎn)品外，常規(guī)的民用純太陽能汽車是不現(xiàn)實的。但是如果設計的結(jié)構(gòu)巧妙，太陽能作為一種能量補充形式應該是可行的，雖然這么做在成本上未必有優(yōu)勢，但是確實可以給予用戶一些新的體驗。

那么太陽能飛機來了，給太陽能汽車帶來什么有價值的東西了嗎？

如果說飛機本身，有不少人吐槽。說除了并不舒適的駕駛環(huán)境外，認為他并不是飛機和太陽能的一次完美的結(jié)合。認為翼展超過747，重量卻只有2.3噸，體型過于虛胖，無法商業(yè)運行。順風時的最大時速僅為140km/h，尚不及汽車，可謂“飛機中的拖拉機”……而這一切，卻足足花費了1.5億瑞士法郎，約折合10億人民幣。

“你給我投10個億，我做你的試驗場！”這句話是對這架飛機價值的最好的詮釋。即使有ABB等多家世界級頂尖企業(yè)合作，有超雄厚的研發(fā)資金，陽光動力系列太陽能飛機也還是經(jīng)歷了相當長的研發(fā)過程。深刻證明了很多技術，并不是通過集成可以輕松達到的。互聯(lián)網(wǎng)思維可以解決模式的創(chuàng)新，卻解決不了真正的技術壁壘。雖然企業(yè)發(fā)展未必靠技術，但是技術的發(fā)展則必須一步一個腳印的前進。在技術上的一切投機取巧，最終導致的后果都要自己承擔。A123的隕落，證明了“資金+技術”的模式并不能保證成功，在復雜的技術面前，除了資金和技術，還需要時間和運氣。汽車行業(yè)百年的積淀，并不能像PC或手機那樣通過簡單地集成來完成，也不是挖了大眾公司的個把總監(jiān)就能迅速解決的。

環(huán)境污染的壓力，加速了新能源汽車的發(fā)展。但是應該承認，新能源汽車只是一個起步階段。尤其是動力電池技術，新技術層出不窮，但是實際的產(chǎn)品卻是發(fā)展的非常緩慢。需要相當長的一段時間去繼續(xù)開發(fā)，這個時間可能是10年、20年、 50年甚至更長。太陽能汽車是非常好的概念，太陽能、動力電池乃至超級電容器的結(jié)合，可能是一個非常有話題感的技術發(fā)展方向。如果說太陽能電池本身的轉(zhuǎn)化率仍有提高和想象的空間，而太陽的輻射能量密度則無疑是這個技術的天花板。在某些車型上，太陽能的引入，可以起到錦上添花的作用。增加科技感，對減排也會有些許貢獻。由于道路條件的限制，太陽能汽車相比太陽能飛機有更多的局限性，所以安裝了太陽能面板的新能源汽車或燃油汽車可以有，真正以太陽能作為汽車的動力的純太陽能汽車，仍然是一個美麗的夢想。

返回第一電動網(wǎng)首頁 >