Featured / 新车上市与重磅首发 • 2023 年 1 月 28 日

为什么汽车上的太阳能电池板目前还不切实际

这一消息对特斯拉来说可能是一把双刃剑——尚未做出决定的潜在客户现在有机会以更实惠的价格购买特斯拉,但投资者担心需求萎缩可能导致股价进一步下跌。

Li Na

作者: Li Na

发布于 Autiva

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一些制造商已经考虑在他们的电动汽车上配备太阳能电池板。乍一看,这是有道理的。当您的汽车处于空转状态时,您可以免费获得额外的行驶里程。另外,它是清洁能源,对环境也有好处。此外,还可以减少充电次数,带来更多便利——还有什么不喜欢的呢?事实上,很多,而且当你触及表面时就会出现。我们来看看吧!

太阳能电池板工作的重要注意事项

我们不会在这里用太多的技术细节来打扰您,但我们需要就屋顶上安装太阳能电池板的实用方面提出一些重要的观点。面板的标称功率输出通常以非 SI 单位瓦特峰值 (Wp) 标记。这是面板在完全暴露在阳光下且处于最佳温度时将产生的输出。

然而,即使在明亮的阳光下,您通常也会得到部分输出,因为温度会影响它。每个太阳能电池板都有一个温度系数(0.2%-0.5%)范围,表示超过 25°C 每升高一度的预期输出损失。考虑到在南欧夏季阳光直射下的面板温度可能会超过 65°C,总计退化率可达 8-20%。

另一个需要考虑的因素是太阳能电池板确实讨厌阴影 - 太阳能电池板中的电池通常串联连接。因此,即使 36 单元面板中只有一半单元被遮蔽(即略低于其工作区域的 1.5%),整个面板的输出也会下降一半。阴影单元格会将另一个单元格降低到其水平,并且您将无法获得承诺的输出。

为什么汽车上的太阳能电池板非常愚蠢(在这一点上)

而且,仅对面板的一整行进行遮蔽通常会将其输出降低至零。您可以在面板中添加更多系列来缓解这种情况,但它不会带来什么结果,因为阴影通常发生在整个行或列中。

情况也会变得更糟 - 如果所有面板都连接到同一个逆变器,就像汽车制造商想要控制布线复杂性和价格的情况一样,如果一个面板表现不佳,整个阵列的输出就会下降。

这些都是重大问题,安装屋顶太阳能系统的人们花费大量时间进行规划以避免这些问题。面板安装在适当的位置和角度,以尽可能避免阴影,但当你的汽车上安装了面板时,你就没有那么奢侈了。汽车停在道路上、建筑物和其他较高的汽车旁边,这意味着它们上的绝大多数面板在绝大多数情况下产生的电力几乎为零。

也就是说,让我们转向要点。

它绝不是免费的

现代汽车在某些车型上提供的简单太阳能屋顶以及丰田汽车在普锐斯上提供的简单太阳能屋顶的价格将高达 1,500 欧元,有时甚至超过 2,500 欧元,具体取决于市场。现代汽车的标称功率为 204Wp,最新普锐斯的标称功率为 60Wp。最后一个的动力太弱了,它甚至不会尝试给电池充电,而只是在可能的情况下运行一些汽车系统。

为什么汽车上的太阳能电池板非常愚蠢(在这一点上)

全球太阳能地图集的人员制作了一张很棒的地图,根据太阳能电池板的位置,可以为您提供太阳能电池板的预期年产量。在直布罗陀,如果您将太阳能电池板的最佳角度调整为 30°,则安装 1Wp 的太阳能电池板可获得约 1,550Wh 的电量。将它们像放在汽车面板上一样平放,可将电量降至 1,400Wh。在伦敦,这个数字为 820Wh。这些数字并没有考虑到阴影损失。

因此,在最佳条件下,现代太阳能屋顶每年可发电 280 千瓦时。在伦敦你会得到164kWh。这还不包括冷却驾驶室所需的额外电力,因为你显然把它停在阳光最亮的地方,而不是凉爽的阴凉处。

即使商业充电站的费率为 0.50 欧元/千瓦时,您也需要 10 到 20 年才能实现收支平衡,然后再算上所有其他会减少输出的因素。

这还没有考虑面板输出和电池充电器之间的低效率、面板的退化或由于电池已充满而无法充电的情况,尽管不可否认,这两者都贡献了单个百分点。尽管如此,现代汽车在大多数市场上停止了这一选择也就不足为奇了。

再举个例子——命运多舛的Lightyear 0拥有更多的面板,即使该公司从未透露过面板的产量,但它分享的数字也让我们能够计算出来。根据 625 公里的 WLTP 续航里程和 60 千瓦的电池,Lightyear 预计西班牙南部的额外续航里程将达到 11,000 公里。

因此,如果您总是选择远离任何讨厌的阴影的巨型停车场的中间,该公司预计您将获得 1,056kW 的电力。或节省约 528 欧元。搬到格拉斯哥,您的节省将减少至 265 欧元。考虑到您应该购买一辆价值 250,000 欧元的没有后窗的汽车,这还不错。

为什么汽车上的太阳能电池板非常愚蠢(在这一点上)

显然,Lightyear 表示 2 将会便宜得多,而 Sonos 甚至正在测试其价值 40,000 欧元的太阳能汽车的生产,但该公司已经证明承诺是一回事,而将一辆真正有价值的汽车上路则完全是另一回事。 因此,虽然我愿意被证明是错误的,但我怀疑这会在未来十年内发生。

不环保

当然,它的成本比放回电池的成本还要高,但让太阳能屋顶产生尽可能清洁的能源对环境有帮助,对吗?可悲的是,事情再一次没有那么简单。

太阳能的采用正以前所未有的速度加速,而最大的限制因素实际上是供应方面——我们只是无法足够快地制造太阳能电池板。在供应有限的市场中,将生产能力留给太阳能发电场更有意义,太阳能发电场的电池板将以最大化产出的方式放置,而不是浪费在大部分时间闲置的汽车上。

更糟糕的是,安装越小,开销就越高,因为您无法利用规模经济来抵消布线和逆变器成本,最终会增加每瓦时的碳足迹。

便利性值得怀疑

现在,便利性显然是一件严格的个人问题,但太阳能电池板在这方面肯定不是一条单行道。首先,太阳能电池板的外观不如当今大多数汽车配备的光滑屋顶那么漂亮。但显然你不会经常看你的车顶,所以这没什么大不了的。

那么停车怎么样——你肯定经常停车。 因此,如果您想接近最大化有限的功率输出潜力,现在您必须仔细考虑将车停在哪里。

为什么汽车上的太阳能电池板非常愚蠢(在这一点上)

您还需要认真洗车,因为灰尘和污垢会严重影响面板的效率。如果你经常下雪,你需要格外小心,彻底清洁你希望发电的任何表面。

说到冬季条件,我们必须重复一遍,即使您尽最大努力,在电动汽车行驶里程最有限的冬季输出也将仅为夏季的三分之一。因此,即使在理想条件下,Ioniq 5 在冬季每天也能额外行驶约 1.5 公里。

您喜欢天窗并喜欢它带来的额外宽敞的感觉吗?抱歉,这不能与太阳能电池板混合使用。显然,车顶行李架也是一个禁忌,也没有车顶箱。

然后是可修复性问题 - 重新喷漆您的汽车通常是许多官方和第三方维修店可以为您做的常规操作。更换太阳能电池板是一个复杂得多的过程,因为太阳能电池板本身就脆弱得多。这些零件的稀有性使得寻找这些零件成为一项挑战。

更不用说在 Lightyear 2 上你将不得不生活在没有后窗的情况下,而 Sonos Sion 则大大减少了后窗。当然,如果其中任何一个进入市场。

该怎么办

您可以用现代太阳能屋顶的成本为您的房子建造一个小型装置,这将产生更多的绿色电力,更不用说它会更容易维护并且使用寿命更长。如果您执意要在您的汽车中安装一些自制的太阳能,您仍然可以这样做。

升级您的家庭充电站可能会带来更快的充电速度。或者您可以考虑通过购买一套新轮胎或不同的车轮来提高汽车效率。

根据您居住的地方,您可以选择从可再生能源购买更多的电力。从不必要的汽车选择中节省下来的钱将持续到你不再需要溢价为止。

有一天,当面板得到改进时,我们已经完成了所有主要项目,供应终于赶上了需求,我们也许可以重新考虑并开始将它们安装在汽车上。但这是几十年后的事了。

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