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 編者按：電池板捕獲光線轉(zhuǎn)化為電能的效率實(shí)在是太低了，以普通家用代步汽車的車身尺寸綜合日照時(shí)長(zhǎng)計(jì)算，目前無法做到讓光伏電池板成為主要能量源。對(duì)于全天運(yùn)營(yíng)的公交車或大巴車而言還是很有價(jià)值的，而對(duì)于家用汽車而言不具備性價(jià)比。

說明：量產(chǎn)汽車的各類車型中，以太陽能電池板（光伏發(fā)電）作為唯一能量源的車輛并不存在。善于使用光伏發(fā)電的車型只有兩類，其目的分別為節(jié)省開支與駐車供電；說到這想來資深汽車愛好者應(yīng)該想到是哪兩種車型了，下面就來聊一聊為什么光伏發(fā)電為什么不適合普通家用汽車吧。


光伏-光電轉(zhuǎn)換率

光線強(qiáng)度×太陽能電池板吸光面積×100%＝光電效率
公式中的核心參數(shù)并不是光線強(qiáng)度，因?yàn)檫@是「不可調(diào)控」的自然因素。那么剩下可控制的則只有電池板的吸光面積了，不過光伏發(fā)電的功率并不按照平方米裝機(jī)，原因?yàn)殡姵匕宀东@光線轉(zhuǎn)化為電能的效率實(shí)在是太低了，會(huì)低到怎樣的程度呢？以衛(wèi)星的的太陽能發(fā)電板作為參考，大膽的想象一下吧。


電池板類型與平均轉(zhuǎn)化率：

多晶硅電池組件≥15.5%（國(guó)標(biāo)最低標(biāo)準(zhǔn)）
單晶硅電池組件≥16.0%
由此可見「光電轉(zhuǎn)化」的效率真的是非常之低的，要知道即使是航天領(lǐng)域，衛(wèi)星使用的太陽能電池板，其光電轉(zhuǎn)化率也只是24.5%左右。


以現(xiàn)有技術(shù)無法做到真正高效的，利用各類光輻射中的熱能等更有價(jià)值的能量；那么面對(duì)效率如此之低的電池板，用面積度量到底發(fā)電量如何呢？知識(shí)點(diǎn)：普通單晶硅柔性太陽能電池板，每1㎡（平方米）的發(fā)電量約為200瓦（W）。這是優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，價(jià)格按照「1.5k/1㎡」為參考吧。下面來看看第二節(jié)。


汽車-平均電耗

推重比
整備質(zhì)量提升
新能源電動(dòng)與插電式混動(dòng)汽車，這兩類車型的整備質(zhì)量總會(huì)很高。原因在于動(dòng)力電芯（成組后叫做電池組）的密度很高，一般大容量純電動(dòng)汽車的電池包質(zhì)量就能接近一噸，這還是普通代步汽車的標(biāo)準(zhǔn)，PHEV插電式混動(dòng)汽車也會(huì)有數(shù)百公斤。由于電池組很重所以整備質(zhì)量也會(huì)比較夸張，推重比則會(huì)因重量（質(zhì)量）的提升而降低，通俗的解釋就是電耗會(huì)比較高。現(xiàn)階段最優(yōu)秀的EV/PHEV量產(chǎn)車，真實(shí)電耗也會(huì)在15kwh/100km左右。


知識(shí)點(diǎn)：太陽能電池板自身是有重量的，以單晶硅電池組件為參考，「72片標(biāo)準(zhǔn)」的電池片會(huì)有「22/24kg」的重量。那么在汽車重量本就很大的前提下，再加上這些笨重的光伏電池板會(huì)不會(huì)讓電耗更高呢？答案應(yīng)該是沒有爭(zhēng)議的，至于某些柔性電池板的光電轉(zhuǎn)化率真的是很低，以㎡為單位可以取平均「180W」為標(biāo)準(zhǔn)，那么這種技術(shù)還有什么價(jià)值呢？


來算一算吧：假設(shè)電動(dòng)汽車以100km/h的車速巡航，此時(shí)的電耗恰巧為「15kwh/100km」。.

太陽能發(fā)電想要滿足電耗至少要每小時(shí)發(fā)電15kwh以上
以「180W/1㎡」為標(biāo)準(zhǔn)
15×1000÷180＝83.33㎡
想一想太陽能發(fā)電對(duì)于新能源汽車的意義吧，有什么車型的車身面積會(huì)有超80平方呢？！其實(shí)這些都還不是主要因素，重點(diǎn)是各地方的平均日照市場(chǎng)都沒有想象中的長(zhǎng)，即使在高原地區(qū)也很難達(dá)到日均「7/8小時(shí)」；以普通家用代步汽車的車身尺寸綜合日照時(shí)長(zhǎng)計(jì)算，目前無法做到讓光伏電池板成為主要能量源，那么作為補(bǔ)充方式可行嗎？請(qǐng)看第三節(jié)。


充電成本與光伏成本

大型客貨車
旅居房車
家用車型
上述三類車區(qū)分的是「營(yíng)運(yùn)」「非營(yíng)運(yùn)」，前者使用的是商業(yè)用電成本相當(dāng)高，后者使用的家用充電樁則非常低——標(biāo)準(zhǔn)為夜間充電：每1kwh電價(jià)約為0.31/032元，且不計(jì)階梯電價(jià)。家用汽車充滿一組50kwh的電池組，成本僅僅十五六元；光伏電池板的成本按照「1.5k/1㎡」計(jì)算，車輛安裝幾平方米作為補(bǔ)充會(huì)有價(jià)值嗎？要知道普通電動(dòng)汽車用到賣車也不過只是幾千元的電費(fèi)開支而已。


重點(diǎn)：商用汽車的電費(fèi)成本會(huì)相當(dāng)高，而此類車型的車頂面積總會(huì)很大，安裝面積可以達(dá)到20㎡左右?；鶖?shù)大則可以每天節(jié)省兩位數(shù)的電費(fèi)開支，這對(duì)于大批車輛全天運(yùn)營(yíng)的公交車或大巴車而言還是很有價(jià)值的。不過初衷并不是為了減排而實(shí)現(xiàn)減排，為了節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本實(shí)現(xiàn)了相同的目的也是應(yīng)該支持的，只是這對(duì)于家用汽車而言不具備性價(jià)比而已。旅居房車則是以小功率發(fā)電滿足小功率車載設(shè)備的電耗，此類車的光伏板不作為「動(dòng)力源」所以不討論。


總結(jié)&預(yù)測(cè)

純「太陽能汽車」普及的概率是幾乎不存在的，至于澳洲舉辦的太陽能汽車大賽也只是具有觀賞性，因?yàn)槟切┸囕v有絕對(duì)的輕量化與理想的風(fēng)阻系數(shù)，而且基本只有一個(gè)座位。這些賽車沒有量產(chǎn)的價(jià)值，那么是不是說「光伏發(fā)電」就沒有價(jià)值了呢？答案顯然也是否定的，這種技術(shù)適合的是大面積作業(yè)，在戈壁灘或空曠的區(qū)域以“一勞永逸”的方式大規(guī)模裝機(jī)，不過想要提升裝機(jī)量還要配合電動(dòng)汽車的普及。


電動(dòng)汽車的「動(dòng)力電池組」有兩個(gè)價(jià)值，其一是作為電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池組使用10年左右，其二為汽車淘汰電池組后進(jìn)行分揀測(cè)試，將合格的大部分電芯源源不斷的送入光伏、風(fēng)力、水電與核電等各個(gè)領(lǐng)域，填充其儲(chǔ)能電站的容量。只要成本最高的儲(chǔ)能問題得以解決，新能源發(fā)電的增長(zhǎng)速度會(huì)非?？臁Ｗ罱K光伏發(fā)電與電動(dòng)汽車的關(guān)系應(yīng)為：電池板在源頭發(fā)電，汽車只需要進(jìn)行消耗即可，供參考。



原標(biāo)題：汽車用「光伏發(fā)電」能實(shí)現(xiàn)無限續(xù)航嗎？來計(jì)算一下吧