淺析新能源太陽能驅動車應用設計

王思天 蘇蕊 張玉

摘要：進入新世紀以來，世界越來越陷入環境急劇惡化和能源日益短缺的窘境，人們越發深刻的認識到新能源、清潔能源的重要性。現有的汽油車和新能源汽車都會直接和間接地產生二氧化碳排放。從現有的能源結構來看，太陽能是大自然給我們人類的最大的禮物，它作為一種可再生的清潔能源，其開發與利用對我國經濟發展和環境保護具有重要意義。

關鍵詞：新能源；清潔能源；太陽能驅動車

當今社會，隨著經濟的發展世界越來越陷入環境急劇惡化和能源日益短缺的窘境，人們越發深刻的認識到新能源、清潔能源的重要性。現有的汽油車和新能源汽車都會直接和間接地產生二氧化碳排放。從現有的能源結構來看，太陽能是大自然給我們人類的一個最大的禮物。太陽能作為一種可再生的清潔能源，其開發與利用對我國經濟發展和環境保護具有重要意義。雖然我國在太陽能的開發利用方面起步較晚，但根基扎實，還有很大的發展空間。

一、什么是太陽能驅動力

太陽能是指太陽的熱輻射能，主要表現就是常說的太陽光線。從某種意義上講，太陽能汽車也是電動汽車的一種，所不同的是電動汽車的蓄電池靠工業電網充電，而太陽能汽車用的是太陽能電池。并利用太陽能電池把光能轉化成電能，電能會在儲電池中存起備用，用來推動汽車的電動機。太陽能汽車的核心技術是用太陽能板發電，取代傳統的充電站技術，擺脫對充電站的依賴，建立“移動充電”新概念。

二、我國太陽能的利用

目前我國太陽能的利用主要分為兩個方面：（1）利用光伏效能，將太陽光的輻射能轉變為電能。太陽能電池就是這種性能的半導體器件，它可以將太陽光的輻射能直接轉變為電能，應用非常方便，在全世界受到廣泛重視；（2）利用光熱效應，把太陽光輻射能轉化為熱能。

三、太陽能汽車真正走入大眾生活所面臨的難題

（1）太陽能的采集與轉換問題。根據一般的材料應用與技術能力，太陽能轉換率只能達到20%左右，難以滿足汽車高速行駛所需要的足夠動力。（2）造價太高。為了使車體輕、速度快、太陽能車普遍采用質輕價貴的航空、航天材料，造價昂貴，所以開發新的，經濟的替代材料迫在眉睫。（3）汽車公司及石油公司缺少生產推廣太陽能汽車的內在需求。因為目前的許多汽車公司都處于高利潤期，不愿意投資開發新一代太陽能汽車。

四、新能源太陽能驅動車對傳統太陽能驅動力問題的克服

1.采集與轉換問題：太陽能汽車最大的門檻就是有沒有足夠高的太陽能發電轉化率，漢能全太陽能動力汽車有著較高的能源轉化率。理論上薄膜發電的轉化率可以提升到50%以上，從技術角度講我們依然有很大的提高空間。測算方面，轉化率每提升一個百分點，成本下降5%至8%，預計到全太陽能動力汽車量產階段，薄膜太陽能電池組件的成本將降低90%以上。同時我們的汽車將應用太陽能芯片技術，把太陽能板集成芯片放到到汽車前擋風玻璃和天窗玻璃的夾層中。對車身造型沒有任何的破壞，很大程度上解決了太陽能采集困難與轉化率低的缺點。

2.成本及汽車公司開發利潤問題：因采用最先進的薄膜發電技術，人門最關心的就是價格，而隨著薄膜發電技術的大量普及，這一技術的市場應用場景非常廣闊，未來砷化鎵薄膜芯片的成本會降到1美元/瓦，以一輛鋪設6平方米的太陽能板的汽車為例，成本僅比普通電動汽車增加1800美元（1.2萬元人民幣），自然價格也會符合大眾，而這1.2萬元僅相當于一輛普通汽油車一年的燃油費用，因此市場經濟效益十分明顯。根據理論計算，汽車重量減輕一半，續駛里程將延長一倍。目前現有的鋁車身、鎂合金和碳釬維等汽車輕量化材料方案中，碳釬維是未來的主流技術路徑。碳纖維技術可大大減少汽車重量，實現車型輕便，體積較小，續駛里程延長。此外，為了滿足陰雨天氣和長途出行的需求，我們的太陽能驅動車還會配備常規鋰電池，支持充電樁，可以保證該車的續航里程達到350公里。不過，“隨著薄膜發電轉化率的不斷提升，實現太陽能動力汽車的邊開邊充，不插電無限行駛只是一個時間問題。

五、太陽能驅動車的市場及前景

目前中國是最大的汽車銷售市場，現今人民生活水平不斷提高，越來越多的人擁有屬于自己的汽車，汽車尾氣造成的環境污染，溫室效應也日益嚴重。我們生活在地球中，緩解環境題是全球性的問題。所以順應時代發展的太陽能汽車隨之問世，太陽能汽車憑借環保節能，低耗減排迅速在汽車行業里脫穎而出。國家將持續加大對節能減排的扶持力度，鼓勵太陽能汽車產業做強做大。太陽能將成為未來汽車的主要驅動能源，隨著太陽能電池的光電轉換效率提高，電動汽車輕量化的發展，以及車載可折疊充電裝置的技術改進，太陽能將實現汽車每日50公里以上的驅動里程，這將滿足日常80%人們開車能量需求，而無法滿足能量供給可以由充電來滿足，以彌補太陽能續航里程短的問題。太陽能電動車是最清潔，最有發展前景的綠色環保汽車，其推廣和應用是非常有前景的。

太陽能汽車是控制城市及全球大氣污染最有效的技術選擇，汽車的出現，給人們的生產和生活帶來了翻天覆地的變化，但汽徹底改變汽車對室友的依賴以及對環境的污染，通常被人們稱為“未來汽車”。太陽能汽車的發展將是汽車未來發展的一個重要方向，也是當前各國研究的一個熱點問題。

新能源、清潔能源已經是未來發展的一個趨勢，我們應該巧妙地利用能源給我們帶來的方便，為世界環境保護提供良好的對策。