科技猎活在梦中的“太阳能汽车”
活在梦中的“太阳能汽车”
雷科技leite...
· 2023.02.11 08:15
太阳能汽车，注定不可能成功的梦？
图片来源@视觉中国
文 | 雷科技Ieitech
在前段时间的CES大会上，来自荷兰的造车新势力Lightyear公布了第二款产品的原型车，该车亮相后立刻吸引了广大网友的注意，因为这款车的能源竟然是太阳能。
为了保护我们唯一的家园，全球汽车行业都进入了节能减排阶段，新能源汽车行业飞速发展。可我们也知道，无论是电动汽车，还是氢能源汽车，能源的制备过程都需要消耗大量电力。虽然我们有核电、风电、光伏、地热能等发电方案，但绝大多数电力依然来自火力发电，国内火力发电占比更是高达71.31%（2021年数据）。
这些能源依然有一定的污染，只是比传统的燃油车环保一些。因此，一些追求更加环保，且意图解决汽车充电难题的车企，决定研发太阳能汽车。
令人无语的是，CES刚刚过去一个月左右，这家来自荷兰的造车新势力居然破产了。
太阳能汽车现状，令人哭笑不得的车企们
太阳能无疑是目前我们所能使用的最清洁的能源，仅仅是太阳能电池板在生产过程中，会产生少量废水、废气污染。在日常生活中，我们所能接触到的太阳能设备也不少，比如说常见的太阳能应急灯，几十元一个。
国内许多企业正在从事农村光伏发电，租赁农村居民家的屋顶，放置太阳能电池板，发的电则会卖给国家电网。可以这么说，太阳能发电在中国已经非常成熟，而且相当常见，但想要将其应用在汽车领域，难度依然很高。
早在2013年，Lightyear公司的前身就发布了太阳能电动汽车Stella。该公司正式成立后，于2019年发布了首款量产产品Lightyear 0的原型车，售价26.3万美元（约合人民币178万元）。
Lightyear 0的车顶和引擎盖安装了大约5㎡太阳能电池板，为车内的电池组充电，理想状态下，总充电功率可达1.05kW，每日充入的电量足够行驶约70公里。当然，该车也可以使用充电桩充电，电池总容量为60kWh，续航约为520公里。
因价格过于昂贵，Lightyear 0在停产之前，仅收到了150份订单。可能是订单量太少，生产两个月之后，该公司近期已获得法院批准，暂停Lightyear 0车型的生产。Lightyear 2发布后，该公司计划2025年实现量产，结果刚过去一个月，居然宣告破产。
这家公司分为三个部分，其中Atlas Technologies HoldingB.V.和Lightyear Layer B.V掌握知识产权，Atlas Technologies B.V.则负责产品生产，此次宣告倒闭的最为关键的Atlas Technologies B.V.部分。虽然Lightyear表示，制造工厂破产是为了集中资源开发Lightyear 2，但汽车生产怎么可能离得开制造工厂。
Lightyear立下的flag是，2025年实现Lightyear 2量产，可看到现在这种情况，或许消费者更应该将希望寄托在其他车企身上。没错，研发太阳能汽车的只是Lightyear一家。
作为全球汽车行业巨头之一，丰田在新能源汽车时代似乎有点跑偏了，别人都在研究电动汽车，丰田却投入大量成本研发氢能源汽车。事实上，丰田的研发范围非常广，包括太阳能汽车。前段时间丰田发布了一款名为“bZ4X”的车型，就支持加装太阳能充电板。
只要加2万元，就可以为丰田bZ4X安装太阳能充电穹顶，官方宣称每年发电可以行驶1750公里。
按照丰田bZ4X百公里能耗约12度电计算，大约可以节省210度电，家用电通常每度0.5元左右，充电站大约1.5左右，即使按照1.5单价计算，每年也不过能节省315元，大约需要63年才能回本。平均每天充电只能行驶不到5公里，我是不知道什么人会给汽车安装这种东西。
奔驰、标致、路特斯等车企，也在研发太阳能充电，可效果均不太理想，难道说科幻影视作品中的太阳能汽车，真的只能存在于幻想之中？
太阳能汽车，究竟能否实现？
想要实现纯粹的太阳能汽车，最重要的肯定是充电功率。太阳辐射到地球的能量被称为“太阳常数”，每平米大约为1.353kW。Lightyear 0能够铺设5㎡太阳能电池板，假设完全没有损耗，一个小时可以充入6.765度电，一天按照8个小时计算，可以充入约54度电，足够行驶450公里。
然而这只是绝对理想状态下的数值，全天候光照强度相同，且没有能量损耗。以Lightyear 0的数据计算，现阶段太阳能充电板每天仅能充入7~10度电，且这还是在相对理想的状态下，如果遇到阴雨天气，基本充不进多少电。
哪怕即使上百年后，人类科技突飞猛进，太阳能充电板也不可能实现绝对无损耗发电。因此，未来太阳能汽车不能成为驱动汽车的唯一动力，只能成为应急和补充手段。
比如说车子行驶在野外没电了，就可以使用太阳能充电，让车子有足够的能源行驶到最近的充电站。更关键的是，即便太阳能汽车得以量产，也无法实现普及，因为太阳能汽车太贵了。
Lightyear公司发布的Lightyear 2价格比第一代亲民不少，仅需要4万欧元（约合人民币29万元）就可以购买。问题在于，《中国人口普查年鉴-2020》公布数据显示，中国有车家庭中，81.4%的家庭汽车价格低于20万元。
即便未来太阳能汽车价格下降，但考虑到纯电动汽车的价格与太阳能汽车的价格，多掏几万、十几万元加一个太阳能发电系统，甚至可能会因太阳能发电设备的存在，挤压原有电池的空间，导致汽车整体续航下降，似乎有些得不偿失。
综合来看，未来太阳能发电装置在企业领域有商用空间，但无法成为汽车唯一的能量来源，只能成为汽车的能源的一种补充。甚至说，短时间内太阳能汽车因成本过于高昂，发电能力有限，实用价值都不算高。
人类之所以能够发展到今天，就是因为敢于尝试一切可能，将所有的坑踩过一遍，前方的路自然明了，对于充满科幻的未来的追求，也永远不会消失。
未来的汽车，还可能使用什么能源
在科幻电影中，飞驰的汽车是刻画未来人们生活的重点，那么未来的汽车还可能会使用什么能源呢？
无线电波供电
在国内最知名的科幻小说《三体》中，未来汽车所采用的能源也是电能，但能量来源不再是车内的电池，而是远处的无线电波发射器。这种充电的原理与微波窃听器相同，现阶段人类已经可以使用微波为远处的窃听器充电，未来或许可以使用相同的原理，超越距离为汽车供电。
不过对于无线电波供电，小雷还有一些担心，汽车行驶过程中功率很大，使用无线电波为其供电，辐射会不会太高，以至于伤害到人体。
同位素电池
同位素电池就是所谓的核电池或原子能电池，在卫星、太空探测器中较为常见。同位素电池的原理是利用放射性元素的辐射发电，能够使用的时间要看元素的半衰期。2022年7月，美国研发了一款基于C14的同位素电池，半衰期为5700年左右，整个反射过程可以持续2.8万年，使用上万年都不是问题。
目前同位素电池已经实现了小型化，放到车上没什么问题，但价格普遍昂贵。其次，同位素电池的功率都很低，普遍百瓦级，想要实现高功率，除非使用半衰期极短、放射性极强的元素，但半衰期太短就意味着电池需要经常更换。
或许未来科技进步，科学家能找到效率更高或者可以控制电池成本的方案，以实现同位素电池在汽车领域的商用。
氢能源
氢能源并不先进，现在就有许多氢能源汽车发布，尤其是丰田和现代，在氢能源汽车领域已有较深的研究。不过考虑到成本、安全性等问题，现阶段氢能源的商用价值不如电池。
氢气燃烧后会生成水，污染主要集中在制备氢的过程，且氢能源的能量密度比锂电池更高，非常适合未来我们的使用场景。科学家需要解决的问题在于制造与运输氢的成本，以及氢能源存在的安全隐患。
相对于无线电波和同位素电池，氢能源的难度简单多了，而且国内正在铺设光伏发电、风力发电等发电装置。这些发电厂的优势是低污染，劣势则是不稳定，有时发电很高，可到了特定环境下，就无法继续发电了。发电厂生产的电力无法存储，不用就浪费了，因此可以利用闲时的电力制备氢气，降低电力浪费。
万丈高楼始于垒土，未来的生活都要建立在现在的基础上，哪怕太阳能汽车无法成为主流，我们也不该对其发出嘲笑，他们的每一步都是在探索未来存在的可能性。而且在电动汽车的潮流之下，这类超时代的项目，很难获得太多投资。
以另一家天阳能汽车研究公司Sono Motors为例，IPO上市之前五年时间才融资1.266亿美元（约合人民币8.6亿元），别说跟蔚小理这种巨头相比了，连法拉第未来都不如。这种公司突然破产很正常，只能证明这一次探索失败了，未来还会有企业继续在这个方向探索。
毕竟，世界上第一辆电动汽车发明于1881年。
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