在前段時(shí)間的 CES 大會(huì)上,來自荷蘭的造車新勢(shì)力 Lightyear 公布了第二款產(chǎn)品的原型車,,該車亮相后立刻吸引了廣大網(wǎng)友的注意,,因?yàn)檫@款車的能源竟然是太陽(yáng)能。
為了保護(hù)我們唯一的家園,,全球汽車行業(yè)都進(jìn)入了節(jié)能減排階段,,新能源汽車行業(yè)飛速發(fā)展??晌覀円仓?,無論是電動(dòng)汽車,還是氫能源汽車,,能源的制備過程都需要消耗大量電力,。雖然我們有核電、風(fēng)電,、光伏,、地?zé)崮艿劝l(fā)電方案,但絕大多數(shù)電力依然來自火力發(fā)電,,國(guó)內(nèi)火力發(fā)電占比更是高達(dá) 71.31%(2021 年數(shù)據(jù)),。
圖源:pixabay
這些能源依然有一定的污染,,只是比傳統(tǒng)的燃油車環(huán)保一些。因此,,一些追求更加環(huán)保,,且意圖解決汽車充電難題的車企,決定研發(fā)太陽(yáng)能汽車,。
令人無語(yǔ)的是,,CES 剛剛過去一個(gè)月左右,這家來自荷蘭的造車新勢(shì)力居然破產(chǎn)了,。
01,、太陽(yáng)能汽車現(xiàn)狀,令人哭笑不得的車企們
太陽(yáng)能無疑是目前我們所能使用的最清潔的能源,,僅僅是太陽(yáng)能電池板在生產(chǎn)過程中,,會(huì)產(chǎn)生少量廢水、廢氣污染,。在日常生活中,我們所能接觸到的太陽(yáng)能設(shè)備也不少,,比如說常見的太陽(yáng)能應(yīng)急燈,,幾十元一個(gè)。
國(guó)內(nèi)許多企業(yè)正在從事農(nóng)村光伏發(fā)電,,租賃農(nóng)村居民家的屋頂,,放置太陽(yáng)能電池板,發(fā)的電則會(huì)賣給國(guó)家電網(wǎng),??梢赃@么說,太陽(yáng)能發(fā)電在中國(guó)已經(jīng)非常成熟,,而且相當(dāng)常見,,但想要將其應(yīng)用在汽車領(lǐng)域,難度依然很高,。
早在 2013 年,,Lightyear 公司的前身就發(fā)布了太陽(yáng)能電動(dòng)汽車 Stella。該公司正式成立后,,于 2019 年發(fā)布了首款量產(chǎn)產(chǎn)品 Lightyear 0 的原型車,,售價(jià) 26.3 萬美元(約合人民幣 178 萬元)。
圖源:pixabay
Lightyear 0 的車頂和引擎蓋安裝了大約 5㎡太陽(yáng)能電池板,,為車內(nèi)的電池組充電,,理想狀態(tài)下,總充電功率可達(dá) 1.05kW,,每日充入的電量足夠行駛約 70 公里,。當(dāng)然,,該車也可以使用充電樁充電,電池總?cè)萘繛?60kWh,,續(xù)航約為 520 公里,。
因價(jià)格過于昂貴,Lightyear 0 在停產(chǎn)之前,,僅收到了 150 份訂單,。可能是訂單量太少,,生產(chǎn)兩個(gè)月之后,,該公司近期已獲得法院批準(zhǔn),暫停 Lightyear 0 車型的生產(chǎn),。Lightyear 2 發(fā)布后,,該公司計(jì)劃 2025 年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),結(jié)果剛過去一個(gè)月,,居然宣告破產(chǎn),。
這家公司分為三個(gè)部分,其中 Atlas Technologies HoldingB.V.和 Lightyear Layer B.V 掌握知識(shí)產(chǎn)權(quán),,Atlas Technologies B.V.則負(fù)責(zé)產(chǎn)品生產(chǎn),,此次宣告倒閉的最為關(guān)鍵的 Atlas Technologies B.V.部分。雖然 Lightyear 表示,,制造工廠破產(chǎn)是為了集中資源開發(fā) Lightyear 2,,但汽車生產(chǎn)怎么可能離得開制造工廠。
Lightyear 立下的 flag 是,,2025 年實(shí)現(xiàn) Lightyear 2 量產(chǎn),,可看到現(xiàn)在這種情況,或許消費(fèi)者更應(yīng)該將希望寄托在其他車企身上,。沒錯(cuò),,研發(fā)太陽(yáng)能汽車的只是 Lightyear 一家。
圖源:pixabay
作為全球汽車行業(yè)巨頭之一,,豐田在新能源汽車時(shí)代似乎有點(diǎn)跑偏了,,別人都在研究電動(dòng)汽車,豐田卻投入大量成本研發(fā)氫能源汽車,。事實(shí)上,,豐田的研發(fā)范圍非常廣,包括太陽(yáng)能汽車,。前段時(shí)間豐田發(fā)布了一款名為“bZ4X”的車型,,就支持加裝太陽(yáng)能充電板。
只要加 2 萬元,,就可以為豐田 bZ4X 安裝太陽(yáng)能充電穹頂,,官方宣稱每年發(fā)電可以行駛 1750 公里,。
按照豐田 bZ4X 百公里能耗約 12 度電計(jì)算,大約可以節(jié)省 210 度電,,家用電通常每度 0.5 元左右,,充電站大約 1.5 左右,即使按照 1.5 單價(jià)計(jì)算,,每年也不過能節(jié)省 315 元,,大約需要 63 年才能回本。平均每天充電只能行駛不到 5 公里,,我是不知道什么人會(huì)給汽車安裝這種東西,。
奔馳、標(biāo)致,、路特斯等車企,,也在研發(fā)太陽(yáng)能充電,可效果均不太理想,,難道說科幻影視作品中的太陽(yáng)能汽車,,真的只能存在于幻想之中?
02,、太陽(yáng)能汽車,,究竟能否實(shí)現(xiàn)?
想要實(shí)現(xiàn)純粹的太陽(yáng)能汽車,,最重要的肯定是充電功率,。太陽(yáng)輻射到地球的能量被稱為“太陽(yáng)常數(shù)”,,每平米大約為 1.353kW,。Lightyear 0 能夠鋪設(shè) 5㎡太陽(yáng)能電池板,假設(shè)完全沒有損耗,,一個(gè)小時(shí)可以充入 6.765 度電,,一天按照 8 個(gè)小時(shí)計(jì)算,可以充入約 54 度電,,足夠行駛 450 公里,。
圖源:pixabay
然而這只是絕對(duì)理想狀態(tài)下的數(shù)值,全天候光照強(qiáng)度相同,,且沒有能量損耗,。以 Lightyear 0 的數(shù)據(jù)計(jì)算,現(xiàn)階段太陽(yáng)能充電板每天僅能充入 7~10 度電,,且這還是在相對(duì)理想的狀態(tài)下,,如果遇到陰雨天氣,基本充不進(jìn)多少電,。
哪怕即使上百年后,,人類科技突飛猛進(jìn),,太陽(yáng)能充電板也不可能實(shí)現(xiàn)絕對(duì)無損耗發(fā)電。因此,,未來太陽(yáng)能汽車不能成為驅(qū)動(dòng)汽車的唯一動(dòng)力,,只能成為應(yīng)急和補(bǔ)充手段。
比如說車子行駛在野外沒電了,,就可以使用太陽(yáng)能充電,,讓車子有足夠的能源行駛到最近的充電站。更關(guān)鍵的是,,即便太陽(yáng)能汽車得以量產(chǎn),,也無法實(shí)現(xiàn)普及,因?yàn)樘?yáng)能汽車太貴了,。
圖源:pixabay
Lightyear 公司發(fā)布的 Lightyear 2 價(jià)格比第一代親民不少,,僅需要 4 萬歐元(約合人民幣 29 萬元)就可以購(gòu)買。問題在于,,《中國(guó)人口普查年鑒-2020》公布數(shù)據(jù)顯示,,中國(guó)有車家庭中,81.4% 的家庭汽車價(jià)格低于 20 萬元,。
即便未來太陽(yáng)能汽車價(jià)格下降,,但考慮到純電動(dòng)汽車的價(jià)格與太陽(yáng)能汽車的價(jià)格,多掏幾萬,、十幾萬元加一個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng),,甚至可能會(huì)因太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備的存在,擠壓原有電池的空間,,導(dǎo)致汽車整體續(xù)航下降,,似乎有些得不償失。
綜合來看,,未來太陽(yáng)能發(fā)電裝置在企業(yè)領(lǐng)域有商用空間,,但無法成為汽車唯一的能量來源,只能成為汽車的能源的一種補(bǔ)充,。甚至說,,短時(shí)間內(nèi)太陽(yáng)能汽車因成本過于高昂,發(fā)電能力有限,,實(shí)用價(jià)值都不算高,。
人類之所以能夠發(fā)展到今天,就是因?yàn)楦矣趪L試一切可能,,將所有的坑踩過一遍,,前方的路自然明了,對(duì)于充滿科幻的未來的追求,也永遠(yuǎn)不會(huì)消失,。
03,、未來的汽車,還可能使用什么能源
在科幻電影中,,飛馳的汽車是刻畫未來人們生活的重點(diǎn),,那么未來的汽車還可能會(huì)使用什么能源呢?
1,、無線電波供電
在國(guó)內(nèi)最知名的科幻小說《三體》中,,未來汽車所采用的能源也是電能,但能量來源不再是車內(nèi)的電池,,而是遠(yuǎn)處的無線電波發(fā)射器,。這種充電的原理與微波竊聽器相同,現(xiàn)階段人類已經(jīng)可以使用微波為遠(yuǎn)處的竊聽器充電,,未來或許可以使用相同的原理,,超越距離為汽車供電。
不過對(duì)于無線電波供電,,小雷還有一些擔(dān)心,,汽車行駛過程中功率很大,使用無線電波為其供電,,輻射會(huì)不會(huì)太高,,以至于傷害到人體。
2,、同位素電池
同位素電池就是所謂的核電池或原子能電池,,在衛(wèi)星、太空探測(cè)器中較為常見,。同位素電池的原理是利用放射性元素的輻射發(fā)電,,能夠使用的時(shí)間要看元素的半衰期。2022 年 7 月,,美國(guó)研發(fā)了一款基于 C14 的同位素電池,,半衰期為 5700 年左右,,整個(gè)反射過程可以持續(xù) 2.8 萬年,,使用上萬年都不是問題。
圖源:pixabay
目前同位素電池已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了小型化,,放到車上沒什么問題,,但價(jià)格普遍昂貴。其次,,同位素電池的功率都很低,,普遍百瓦級(jí),想要實(shí)現(xiàn)高功率,除非使用半衰期極短,、放射性極強(qiáng)的元素,,但半衰期太短就意味著電池需要經(jīng)常更換。
或許未來科技進(jìn)步,,科學(xué)家能找到效率更高或者可以控制電池成本的方案,,以實(shí)現(xiàn)同位素電池在汽車領(lǐng)域的商用。
3,、氫能源
氫能源并不先進(jìn),,現(xiàn)在就有許多氫能源汽車發(fā)布,尤其是豐田和現(xiàn)代,,在氫能源汽車領(lǐng)域已有較深的研究,。不過考慮到成本、安全性等問題,,現(xiàn)階段氫能源的商用價(jià)值不如電池,。
氫氣燃燒后會(huì)生成水,污染主要集中在制備氫的過程,,且氫能源的能量密度比鋰電池更高,,非常適合未來我們的使用場(chǎng)景??茖W(xué)家需要解決的問題在于制造與運(yùn)輸氫的成本,,以及氫能源存在的安全隱患。
相對(duì)于無線電波和同位素電池,,氫能源的難度簡(jiǎn)單多了,,而且國(guó)內(nèi)正在鋪設(shè)光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等發(fā)電裝置,。這些發(fā)電廠的優(yōu)勢(shì)是低污染,,劣勢(shì)則是不穩(wěn)定,有時(shí)發(fā)電很高,,可到了特定環(huán)境下,,就無法繼續(xù)發(fā)電了。發(fā)電廠生產(chǎn)的電力無法存儲(chǔ),,不用就浪費(fèi)了,,因此可以利用閑時(shí)的電力制備氫氣,降低電力浪費(fèi),。
萬丈高樓始于壘土,,未來的生活都要建立在現(xiàn)在的基礎(chǔ)上,哪怕太陽(yáng)能汽車無法成為主流,,我們也不該對(duì)其發(fā)出嘲笑,,他們的每一步都是在探索未來存在的可能性,。而且在電動(dòng)汽車的潮流之下,這類超時(shí)代的項(xiàng)目,,很難獲得太多投資,。
以另一家天陽(yáng)能汽車研究公司 Sono Motors 為例,IPO 上市之前五年時(shí)間才融資 1.266 億美元(約合人民幣 8.6 億元),,別說跟蔚小理這種巨頭相比了,,連法拉第未來都不如。這種公司突然破產(chǎn)很正常,,只能證明這一次探索失敗了,,未來還會(huì)有企業(yè)繼續(xù)在這個(gè)方向探索。
畢竟,,世界上第一輛電動(dòng)汽車發(fā)明于 1881 年,。
本文來自微信公眾號(hào):鋒出行 (ID:fengchuxing2021),作者:失魂引
更多信息可以來這里獲取==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<