
阳光可谓是取之不尽用之不竭的免费公共能源,如果电动汽车用上太阳能,那将是革命性的技术突破。
近日,奔驰推出的Vision Iconic概念车亮相,其最大的亮点,就是车身上有太阳能涂层,并有望可以提升电动汽车的续航。由此,也再次引发了行业对于太阳能赋能电动汽车的热议。
光伏汽车带来想象
面向未来,如果能在电动汽车上广泛应用太阳能涂层技术,来提升车辆续航,这将成为让“梦想走进现实”的最大看点。
太阳能电动汽车一直是行业希望探索的方向,与传统电动车完全依赖充电桩进行补能的方式不同,太阳能汽车可以依托车身的涂层,将光能高效地转化为电能。这种转化过程不仅高效,而且具有持续性。即使车辆处于熄火停放状态,太阳能涂层也不会停止工作,它会持续为电池组补充能量,就像一位不知疲倦的充电设备,默默地为车辆的续航能力保驾护航。这种“主动充电”的方式,如果将来能让汽车蓄积到一定的电能,就可以让电动汽车部分摆脱对充电桩的依赖,实现能源获取的自主性和灵活性。
据介绍,理论上看,如果利用太阳能涂层技术,其中蕴含着一系列相关的应用技术。
通常情况下,涂层一般是无硅基光伏涂层,并采用有机-无机杂化纳米材料。这种新型材料的应用,为太阳能在汽车上的广泛应用开辟了新道路。传统硅基太阳能板由于材料特性和生产工艺的限制,在柔韧性、重量以及可加工性等方面存在诸多不足,这使得它们难以实现大面积、全车身的覆盖。而如果采用有机-无机杂化纳米材料,具有出色的柔韧性和轻薄特性,能够像涂料一样均匀地涂覆在车身的各个部位,从引擎盖到车门,甚至是车窗玻璃,都能成为太阳能收集的有效区域。
这种材料不仅在应用形式上具有优势,其光电转换效率更是令人瞩目。它可以实现20%的光电转换效率,相比主流车顶太阳能板15%的平均水平有了显著提升。更高的转换效率意味着在相同的光照条件下,能够捕获并转化更多的太阳能为电能,为车辆提供更充足的动力支持。
更重要的是,这种涂层的全车身覆盖特性极大地拓展了太阳能收集的面积。在阳光充足的情况下,每年可贡献高达1.4万至2万公里的续航。即使在日均通勤里程较短的情况下,也能满足大部分日常出行的需求,大幅减少对传统充电设施的依赖。
而且,该涂层在车窗玻璃的透过率高达94%,这意味着几乎不会影响驾驶员的视线,在保障行车安全的同时,实现了太阳能的高效收集,可谓是一举两得。
动态补能更具优势
汽车上的太阳能涂层技术,还具备动态补能无间断的优势。与传统的补能系统不同,该涂层不仅仅在车辆行驶过程中工作,在车辆停放时,同样能够发挥作用,持续为车辆补充电能。
有舆论认为,将来,一旦电动汽车的太阳能涂层能实现商业化落地,将带来良好的环保与经济性。其中在经济成本方面,太阳能涂层采用创新的材料和工艺,大大降低了制造成本。这意味着消费者在享受太阳能涂层带来的续航提升的同时,无需承担过高的成本增加,使得太阳能技术在经济上更具可行性和吸引力,为其未来大规模商业化推广提供了有力的成本支撑。
但是,也有行业人士认为,电动汽车的太阳能涂层也有仍需突破的技术瓶颈。其中,当前20%的转换效率相对较低,仍存在提升空间,与实验室级钙钛矿电池25%以上的转换效率相比,还有一定的差距。这一效率上的差距,在一定程度上限制了太阳能涂层技术的应用潜力和市场竞争力。
此外,太阳能涂层受到环境因素影响较大。在夜晚、雨天、雾霾等天气条件下,由于光线亮度不足,太阳能涂层无法稳定地为车辆提供充足的电能,影响了车辆的续航能力和使用体验。为了应对这些挑战,行业有不少科研团队都在进行研发攻坚,力求早日突破技术瓶颈。
在用户认知方面,也有需要提升的空间。在电动汽车市场,消费者的认知和使用习惯对于新技术的推广至关重要。太阳能涂层技术作为一种创新的补能方式,面临着如何让消费者接受“车身即充电器”这一全新理念的挑战。为了改变消费者的认知和习惯。
或许,在不远的将来,当车辆的太阳能涂层收集到多余的电能时,还可以通过V2G双向充电技术,将这些电能输送到家庭电网中,为家庭的电器设备供电。在停电等紧急情况下,车辆的电能还可以为家庭提供应急电力保障。这种创新的应用模式,不仅能够提高能源的利用效率,还能为用户带来更多的便利和价值,有助于重构消费者的补能习惯,让用户更加愿意接受和使用太阳能。
未来世界蓝图诱人
对于城市通勤族而言,每天的出行里程大多在数十公里左右。在未来,太阳能涂层技术有望为这一群体带来全新的出行体验,开启短途通勤“零充电”时代。
还有行业设计师认为,这种模式的出现,将彻底改变城市微型电动车的设计逻辑。由于太阳能涂层能够提供持续的能源补充,电动车辆不再需要配备大容量的电池,从而实现减重。重量的减轻不仅降低了能耗,还能提高车辆的操控性能。同时,小容量电池的使用也降低了成本,使得微型电动车的价格将更加亲民。同时,车内空间利用率也将得到显著提升。传统电动车为了容纳大容量电池,往往需要牺牲一定的车内空间。而未来的微型电动车,由于电池体积减小,车内空间将更加宽敞舒适,为乘客提供更好的乘坐体验。
有行业人士表示,如果太阳能涂层技术与800V高压快充技术相结合时,长途出行的续航焦虑将得到有效缓解,一种全新的“移动充电宝”生态将逐渐形成。
在现有的长途出行中,电动汽车的续航焦虑主要集中在充电设施分布不均以及充电时间过长等问题上。而如果应用太阳能涂层技术,将为这一难题提供新的解决方案。当车辆在高速公路上行驶时,太阳能涂层能够持续为车辆补充电能,虽然补充的电量可能相对有限,但积少成多,也能为长途出行提供一定的助力。当车辆进入服务区休息时,800V高压快充技术将发挥巨大作用。在服务区停留较短时间,车辆即可通过阳光补充一定的续航里程。同时,利用高压快充技术,车辆能够在短时间内快速补充大量电能。搭配现有的充电桩网络,车辆的续航能力将得到大幅提升。
有人想象,未来随着技术的不断发展,将太阳能转换电能与无线充电设施融合,甚至可能出现“太阳能公路”场景。通过车路协同技术,车辆在行驶过程中可以与道路基础设施进行实时信息交互。太阳能公路能够为行驶在上面的车辆提供无线充电服务,实现动态补能。当车辆行驶在太阳能公路上时,就像在一个巨大的无线充电板上行驶,能够随时随地补充电能,真正实现长途出行的无忧体验。
有行业专家表示,电动汽车太阳能涂层技术未来的突破与应用,标志着电动车续航提升从“电池容量竞赛”转向“全域能量管理”的新赛道。尽管商业化之路仍需突破技术与法规瓶颈,但未来出行的美好图景,已经开始冉冉升起。