汽车和太阳能电池板屋顶——有未来吗?

为了减少由化石燃料驱动的内燃机汽车造成的污染，科技界开发并采用了各种技术来替代化石燃料作为能源。电动汽车一直是实现零排放出行的最大赌注之一。一些汽车巨头，如大众集团、通用汽车等，已经开始用他们的电动汽车选择横扫市场。特斯拉的Model 3、奥迪及其e-Tron、福特野马Mach-E、现代科纳等车型在最近几年和几个月里已经确立了自己的市场地位。

电动汽车依赖电池技术提供燃料。为了加油，需要使用电池插电站或交换点，就像ICE车辆的加油站一样。这就是第一个吹毛求疵的地方。由于电网仍然由化石燃料支持的能源供电，批评者指出，电动汽车只是在充电时用一种化石燃料代替另一种化石燃料。仔细想想，围绕这个论点有两种明显的方式。第一，使用太阳能电池板直接为汽车充电，第二，确保电动汽车充电站由可再生能源提供动力。正如我们在这里看到的，实现后者的几率远高于前者。

汽车上的太阳能屋顶

到目前为止，汽车的车顶一直是考虑安装太阳能电池板的最合理的地方。通过这些太阳能屋顶产生的能量被用来驱动汽车，或者实际上是一些关键的辅助设备。此外，汽车可以将能量储存在电池中，这样在没有阳光直射的情况下——比如阴天或夜晚——储存的能量可以用来为汽车中的一些设备供电。

但是太阳能电池板汽车可行吗?

为了满足一个典型家庭的能源需求，一个占地500平方英尺的太阳能阵列将是基本要求。但是，一辆电动汽车所需的能量是多少呢?

几年前，有人做了一项研究，评估为电动汽车充电所需的太阳能电池板的数量。因此，研究发现，一辆小型轿车日产聆风(Nissan Leaf)每天行驶约50英里，总共需要3.44千瓦的太阳能电池板。即使目前最高输出功率高达800W，我们也需要在一辆汽车上安装至少4个这样的电池板，才能产生足够的太阳能为日产聆风行驶50英里提供动力。不幸的是，设计和物流规定只能放置一个或更多。因此，表面面积的不足使得这个概念非常不适合实际使用。

然而，这并没有阻止汽车制造商在汽车上使用这一概念。一些汽车制造商，如Sono Motors、Lightyear Automotive、Karma、现代和丰田，以及他们的产品已经成功地实现了这一想法。他们得益于太阳能电池板设计和灵活性的进步。然而，其中许多不能被称为“太阳能驱动”，因为它们需要在没有任何外部电池辅助的情况下，在很短的距离内充电数小时。这些混合动力汽车在太阳能电池的帮助下产生少量额外的电力。

另一个有趣而令人印象深刻的概念是电动汽车充电的太阳能屋顶。这不仅提供了一种清洁能源，而且带有太阳能屋顶光伏(SRTPV)设施的电动汽车充电站(evcs)在经济上比带有电网的充电站更可行。然而，在这种情况下也是如此，目前，太阳能发电基本上意味着使用太阳能为显示单元等关键仪器供电，而不是实际充电，因为现场的太阳能屋顶根本不可能实现快速充电输出。是的，一个独立的大型地面太阳能发电厂可以为这样的电站提供电力，前提是还存在一个大型的储能装置。但这将使成本达到目前无法接受的水平。用太阳能有车库随着时间的推移，车库会越来越大，不久之后，车库就会变成停车的电力供应商。

索诺汽车

索诺汽车在欧洲销售Sion Electric，而这款车可能在2023年到达美国。电池电量为35千瓦时，充一次电可行驶158英里(255公里)。有趣的是，索诺汽车公司声称，仅使用太阳能电池，该车每天的行驶里程可达34公里。

Sion在车顶、引擎盖、后备箱和侧面安装了约248块太阳能电池，是市场上最大的汽车太阳能空间之一，整个汽车表面的功率为1.2千瓦。

光年汽车

另一个具有太阳能屋顶的汽车竞争者是型号1．与Sion相比，它非常昂贵。但高昂的价格并非毫无意义，因为光年一号配备了60千瓦时的电池。此外，该车的时尚设计有助于提供几乎3倍的范围，Sono可以提供。这款车的续航里程可达710公里。

另一个引人注目的特点是光年一号的屋顶，其中包含5平方米的太阳能电池。它们布置得如此密集，以至于屋顶和引擎盖上的太阳能电池板提供的发电功率与Sono几乎全身太阳能设计提供的发电功率相同。

此外，光年公司声称，在明亮的阳光下，One每小时的续航里程可以达到12公里(7.46英里)。

现代Ioniq 5

现代Ioniq 5有两种电池尺寸和两种传动系统:AWD(全轮驱动)和RWD(后轮驱动)。一块58千瓦时的标准电池可提供200公里/125英里的续航里程，而72.6千瓦时的远程电池充一次电可提供500公里/310英里的续航里程。Ioniq 5车顶装有太阳能电池板，作为电池驱动电动汽车的补充。选择太阳能的优点是增加里程，符合排放标准，方便车辆操作和节省。现代汽车声称，仅利用太阳能，每年可行驶2000公里(每天5-6公里)。

现代汽车的Ioniq 5 CUV(跨界SUV)车型可以为其他电动汽车、电动自行车、个人电子产品充电，这可能是领先一步。当电量超过15%时，可以为另一辆电动汽车充电。该车的充电速度仅为3.6千瓦。

太阳能电动汽车充电

太阳能电池板可以免费发电(在初始资本支出之后)，同时还提供了一种安全便捷的储能方式。太阳能充电站是电动汽车备用电源的终极形式。根据设置的不同，电动汽车有两种类型的太阳能充电站——离网太阳能电动汽车充电站和上网太阳能电动汽车充电站。

太阳能电动汽车并网充电站

与电网相连的太阳能系统将电力输送到电网。当太阳能系统向电网供电时，家里产生的电力就会卖给公用事业公司。用户以信用的形式从公用事业公司获得电力回报。因此，人们可以在家里用信用卡给汽车充电。

与电网连接的电动汽车充电器相比，将电力储存在电池中的离网充电器也稍微便宜一些。

离网太阳能充电站

电动汽车自动可再生充电器不需要连接到当地公用事业。电池是通过电池板产生的太阳能的存储点。因此，这个存储点提供了电动汽车的充电需求。

由于不需要连接到电网离网电动汽车充电器几乎可以放置在任何地方。