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這款新車之所以這么火，主要是因為它是目前最接近量產(chǎn)的太陽能汽車。根據(jù)已知的資料，Lightyear 0與該公司的首款概念車Lightyear One有著非常密切的關(guān)系，在外觀設(shè)計部分采用了與奔馳Vision EQXX相似的長尾水滴車身造型，風(fēng)阻系數(shù)低至0.19Cd，只要沒有別的廠商在今年搶先發(fā)布更厲害的產(chǎn)品，那么它就將成為世界上風(fēng)阻系數(shù)最低的量產(chǎn)車。另外作為一款純電驅(qū)動車型，Lightyear 0可以依靠容量達(dá)60kWh的電池包提供WLTP工況下625km的續(xù)航里程。由于車身覆蓋件采用再生碳等環(huán)保輕量材質(zhì)制造，它在減重方面的表現(xiàn)也頗值得關(guān)注，整車重量僅1575kg，幾乎稱得上是純電動高級轎車中的路特斯了。但Lightyear 0最受關(guān)注的不是風(fēng)阻、車重和續(xù)航，而是覆蓋車輛前蓋、車頂和尾部風(fēng)擋玻璃的大面積太陽能電池板。這套尺寸達(dá)到5平方米的太陽能電池板將會為Lightyear 0提供充沛的電量，在停車甚至行駛時為車輛持續(xù)供電。看到這樣的消息，很多朋友都表示相當(dāng)興奮，因為電動車充電難的問題得到解決了！其實根據(jù)教授的了解，太陽能電池雖然可以為電動車持續(xù)補充電能，但要想以此技術(shù)實現(xiàn)“充電自由”恐怕還不太現(xiàn)實。至于個中緣由，就要從太陽能發(fā)電這種技術(shù)開始說起了。要談到用太陽能發(fā)電“解決”電動車充電難的問題，首先要看功率。只有在太陽能電池板能夠穩(wěn)定提供高功率電流的前提下，它們才能在使用的過程中真正做到讓電動汽車擺脫充電樁。那么Lightyear 0的太陽能電池能夠提供怎樣的充電性能呢？根據(jù)車廠公布的數(shù)據(jù)，Lightyear 0的最大太陽能充電速度為每小時補充10km續(xù)航，換算成充電功率大約是1.05kW，比一般的家用慢充還要更慢~換言之，要想靠太陽能將這組60kWh的動力電池充滿，你需要合共57.14個小時的日照，哪怕是按照條件最佳的春秋季節(jié)晝夜平分計算，也得需要花費5天的時間。效率低正是太陽能電池在汽車應(yīng)用方面首先需要面對的問題。太陽能電池的發(fā)電效率與它采用的材料密切相關(guān)，因為它主要是通過半導(dǎo)體的光電效應(yīng)將太陽光照射在太陽能板上時半導(dǎo)體之間形成的電勢差產(chǎn)生電流。而電池板中采用的半導(dǎo)體材料不同，它們能將太陽光照射的能量轉(zhuǎn)化為電流的大小也不同。如果用一個簡單一點的術(shù)語解釋，那就是轉(zhuǎn)化率。太陽能電池板的轉(zhuǎn)化率越高，意味著它生產(chǎn)電能的效率也高，在固定時間內(nèi)能夠提供的電量也就越多。目前行業(yè)內(nèi)采用的太陽能電池板普遍采用單晶硅、多晶硅、砷化鎵以及非晶硅薄膜制成，目前對應(yīng)材質(zhì)的主流產(chǎn)品分別能夠?qū)崿F(xiàn)19.8-21%、18-18.5%、23%以及9%的轉(zhuǎn)化率。而這種低效率的問題并非一時三刻即可解決，在目前我國光伏產(chǎn)業(yè)已領(lǐng)先全球，但主流的單晶硅太陽能電池板發(fā)電效率也僅是約200W/㎡；除非在技術(shù)層面有巨大革命性的突破，或是尋找到碾壓單晶硅、砷化鎵的全新材料，不然這個發(fā)電效率很難得到實質(zhì)性的提升。也正是因為效率低，要想通過曬太陽獲得足夠的電量，就需要盡可能吸收大量的陽光，意味著需要超大面積的太陽能電池板。就像下圖這么大面積的太陽能電池板陣列，整個項目容量也只有20.44kW。而Lightyear 0在車體鋪設(shè)了面積達(dá)5平方米的太陽能電池板，覆蓋了整個車頭蓋、車頂以及后風(fēng)擋，而帶來的發(fā)電功率也才1.05kW。如果我們再將目光放到過往各大車廠或科研團(tuán)隊制造的試驗型太陽能汽車，它們也無一例外地需要將太陽能電池板鋪滿整個車身頂部。這樣雖然能盡可能提高發(fā)電量，但也意味著你必須犧牲天窗以及后風(fēng)擋，導(dǎo)致車內(nèi)采光量不足，對乘坐舒適性來說可不是好事。另外，當(dāng)車身各處都鋪滿了太陽能電池板后，樹上掉落的樹枝、冰雹都可能會對這些電池板構(gòu)成威脅；至于裝在車頭的電池板，恐怕一次稍微嚴(yán)重一些的追尾就可能報銷過半。另外，太陽能發(fā)電還離不開一個非常關(guān)鍵的問題——使用壽命。根據(jù)了解，目前市場上主流的單晶硅組件在陽光充足的條件下工作，首50-100天熱效率衰減幅度大約為2-3%，而此后每年衰減率大約為0.5-0.8%。與通過良好的管理系統(tǒng)和使用習(xí)慣能夠有效延長使用壽命的動力電池組不同，太陽能電池板在使用過程中的性能衰退是必然的，而衰減的速度僅取決于材料、使用環(huán)境、光照強度。像Lightyear 0這樣的太陽能汽車雖可以在新車狀態(tài)時提供每天最多70km的清潔續(xù)航里程，但目前誰也不能確定它在兩年、三年甚至更長時間之后還能保持這樣的工作效果。如此一來，太陽能汽車不僅有著消費者最擔(dān)心可能會因性能衰減而需要更換的動力電池，還有數(shù)不清的可能需要定期更新以保持性能的太陽能電池板，那維護(hù)成本真不是一般人所能承受的。而且太陽能發(fā)電還受制于地理環(huán)境和天氣狀態(tài)，Lightyear 0宣稱每天70km的續(xù)航里程補充以及7個月充一次電的能力是建立在非常完美的天氣條件下的。也就是光照強且充足，沒有云層遮擋。這樣的氣象條件，恐怕在除了戈壁沙漠以外的地方，一年中也只有個別季節(jié)的個別日子能夠滿足。要是遇上像廣東最近的那些連續(xù)陰雨天氣，那車頂上的太陽能電池板恐怕就派不上什么用場了。 除此之外，太陽能發(fā)電還受到陽光照射強度和角度的影響。在一天時間里，太陽照射角度的變化以及隨著時間變化，日出日落時陽光強度的變化都會對發(fā)電效率造成影響。在我們大部分人的真實用車場景下，能夠做到每天補充70km續(xù)航的日子真是屈指可數(shù)。而且要想最大限度地發(fā)揮太陽能電池板的作用，用戶還需要將車長期停放在一個全天無遮擋，能夠充分接受陽光輻射的戶外開闊地；這樣的使用條件在高樓林立的城市中也是難以實現(xiàn)的。除此之外，制造成本也將成為太陽能汽車需要面對的一個重要問題。如果單從太陽能電池板的材料看，在光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模如此龐大的今天，大批量生產(chǎn)已經(jīng)將太陽能電池板的制造成本壓到很低了。以國內(nèi)最成功的光伏企業(yè)隆基股份推出的硅片為例，規(guī)格最高的厚度160μm 尺寸為182mmX247mm的P型M10單晶硅片售價僅為人民幣6.86元，折算下來1平方米面積的硅片采購成本僅約152.6元。在原料成本得到很好地控制之后，太陽能電池板本身的市場終端售價也隨之下降。目前市面上能買到的民用200W單晶硅太陽能電池板，每平方米售價也只有400元左右，其大批量采購成本預(yù)計還會更低。但這僅代表普通民用平板式單元的價格，像Lightyear這樣的太陽能車型需要讓電池板貼合車身，要用到的是特殊的雙曲面太陽能電池板；特殊要求的加入自然意味著對工藝的更高要求，價格也會隨之提升。再加上車規(guī)級的品質(zhì)要求以及作為核心技術(shù)的逆變器和控制系統(tǒng)，高研發(fā)和制造成本體現(xiàn)在了25萬歐元（折合人民幣約176.53萬）的起售價，直接達(dá)到了奔馳S級的豪華水準(zhǔn)。從發(fā)電效率、占用面積大、使用限制多、成本高等幾大特征看，太陽能電池板似乎真不是現(xiàn)階段電動車解決充電問題的出路。但這意味著太陽能汽車就只有噱頭嗎？教授倒是認(rèn)為未必。雖說單純依靠太陽能電池板不能支撐得起動力系統(tǒng)所需的大量電力，但通過太陽能發(fā)電驅(qū)動一些車內(nèi)用電設(shè)備還是比較可行的。在國內(nèi)市場，F(xiàn)isker Karma或許是消費者較早接觸到的使用太陽能電池板作為輔助電力來源的車型。根據(jù)概念車的原始設(shè)計，F(xiàn)isker Karma會在車頂標(biāo)配太陽能電池板，這組太陽能電池板每天可發(fā)電0.5kWh，為車載空調(diào)系統(tǒng)提供電能。雖然在實際量產(chǎn)之后，太陽能電池板的技術(shù)規(guī)格大幅縮水，以至于最終變成主要為12V蓄電池充電，但這組電池組也總算派上了一些用場，在車輛長期停放的時候，只要有陽光照射，就不怕電瓶虧電啦！而在新近推出的車型中，小鵬P5作為一款售價17.79-24.99萬的純電緊湊型家轎，在提供眾多車內(nèi)智能舒適裝備的同時，也為用戶提供了“太陽能車頂”配置。 關(guān)于小鵬P5的更多資訊等你來撩 位于全景天幕后方的太陽能電池板能夠在光照充足的環(huán)境中提供最大60W的發(fā)電功率，并以此為車內(nèi)的屏幕、氛圍燈等低壓電器供電，在停車娛樂時減少動力電池組內(nèi)電能的使用。而豐田在國內(nèi)推出的最新純電SUV bZ4X，在頂配車型身上也同樣提供高效太陽能充電穹頂作為選配項目。豐田bZ4X的太陽能充電穹頂是真正能為車輛動力電池組充電的，不過豐田并未公布這一套太陽能電池板的具體性能參數(shù)，官方介紹選裝此功能之后用戶每年可以通過太陽能發(fā)電獲得額外的1800km續(xù)航里程。雖說分?jǐn)傁聛砥骄刻煲簿筒坏?km的續(xù)航里程提升，但在不影響車內(nèi)開揚感、控制成本以及考慮穩(wěn)定性等情況下，恐怕太陽能電池板確實只能做到這個程度了。而除了廠商給新車準(zhǔn)備的原廠自帶太陽能電池板之外，大家也能通過購買第三方產(chǎn)品享受太陽能帶來的便利。比如說現(xiàn)在市面上就有大量采用太陽能充電技術(shù)的胎壓監(jiān)測套件、空氣凈化器、手機充電器等便利小物件。另外喜歡自駕游和露營的用戶還能買到支持折疊收納于后備廂內(nèi)的太陽能電池板，讓汽車生活變得更加有趣，甚至用外接太陽能電池板為一般的車用蓄電池充電。總的來說，太陽能作為一種清潔能源確實能夠給我們的愛車帶來一些額外的電力，甚至在一定規(guī)模的車載太陽能電池板支持下真正提供更多的續(xù)航里程。但時至今日，這種技術(shù)還不能完全撐起一臺電動車的所有電力需求。若想真的依靠太陽能讓電動車變得更方便、更自由，恐怕只能等待技術(shù)大突破的那天了。
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