浅析新能源太阳能驱动车应用设计

王思天 苏蕊 张玉

摘要：进入新世纪以来，世界越来越陷入环境急剧恶化和能源日益短缺的窘境，人们越发深刻的认识到新能源、清洁能源的重要性。现有的汽油车和新能源汽车都会直接和间接地产生二氧化碳排放。从现有的能源结构来看，太阳能是大自然给我们人类的最大的礼物，它作为一种可再生的清洁能源，其开发与利用对我国经济发展和环境保护具有重要意义。

关键词：新能源；清洁能源；太阳能驱动车

当今社会，随着经济的发展世界越来越陷入环境急剧恶化和能源日益短缺的窘境，人们越发深刻的认识到新能源、清洁能源的重要性。现有的汽油车和新能源汽车都会直接和间接地产生二氧化碳排放。从现有的能源结构来看，太阳能是大自然给我们人类的一个最大的礼物。太阳能作为一种可再生的清洁能源，其开发与利用对我国经济发展和环境保护具有重要意义。虽然我国在太阳能的开发利用方面起步较晚，但根基扎实，还有很大的发展空间。

一、什么是太阳能驱动力

太阳能是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线。从某种意义上讲，太阳能汽车也是电动汽车的一种，所不同的是电动汽车的蓄电池靠工业电网充电，而太阳能汽车用的是太阳能电池。并利用太阳能电池把光能转化成电能，电能会在储电池中存起备用，用来推动汽车的电动机。太阳能汽车的核心技术是用太阳能板发电，取代传统的充电站技术，摆脱对充电站的依赖，建立“移动充电”新概念。

二、我国太阳能的利用

目前我国太阳能的利用主要分为两个方面：（1）利用光伏效能，将太阳光的辐射能转变为电能。太阳能电池就是这种性能的半导体器件，它可以将太阳光的辐射能直接转变为电能，应用非常方便，在全世界受到广泛重视；（2）利用光热效应，把太阳光辐射能转化为热能。

三、太阳能汽车真正走入大众生活所面临的难题

（1）太阳能的采集与转换问题。根据一般的材料应用与技术能力，太阳能转换率只能达到20%左右，难以满足汽车高速行驶所需要的足够动力。（2）造价太高。为了使车体轻、速度快、太阳能车普遍采用质轻价贵的航空、航天材料，造价昂贵，所以开发新的，经济的替代材料迫在眉睫。（3）汽车公司及石油公司缺少生产推广太阳能汽车的内在需求。因为目前的许多汽车公司都处于高利润期，不愿意投资开发新一代太阳能汽车。

四、新能源太阳能驱动车对传统太阳能驱动力问题的克服

1.采集与转换问题：太阳能汽车最大的门槛就是有没有足够高的太阳能发电转化率，汉能全太阳能动力汽车有着较高的能源转化率。理论上薄膜发电的转化率可以提升到50%以上，从技术角度讲我们依然有很大的提高空间。测算方面，转化率每提升一个百分点，成本下降5%至8%，预计到全太阳能动力汽车量产阶段，薄膜太阳能电池组件的成本将降低90%以上。同时我们的汽车将应用太阳能芯片技术，把太阳能板集成芯片放到到汽车前挡风玻璃和天窗玻璃的夹层中。对车身造型没有任何的破坏，很大程度上解决了太阳能采集困难与转化率低的缺点。

2.成本及汽车公司开发利润问题：因采用最先进的薄膜发电技术，人门最关心的就是价格，而随着薄膜发电技术的大量普及，这一技术的市场应用场景非常广阔，未来砷化镓薄膜芯片的成本会降到1美元/瓦，以一辆铺设6平方米的太阳能板的汽车为例，成本仅比普通电动汽车增加1800美元（1.2万元人民币），自然价格也会符合大众，而这1.2万元仅相当于一辆普通汽油车一年的燃油费用，因此市场经济效益十分明显。根据理论计算，汽车重量减轻一半，续驶里程将延长一倍。目前现有的铝车身、镁合金和碳钎维等汽车轻量化材料方案中，碳钎维是未来的主流技术路径。碳纤维技术可大大减少汽车重量，实现车型轻便，体积较小，续驶里程延长。此外，为了满足阴雨天气和长途出行的需求，我们的太阳能驱动车还会配备常规锂电池，支持充电桩，可以保证该车的续航里程达到350公里。不过，“随着薄膜发电转化率的不断提升，实现太阳能动力汽车的边开边充，不插电无限行驶只是一个时间问题。

五、太阳能驱动车的市场及前景

目前中國是最大的汽车销售市场，现今人民生活水平不断提高，越来越多的人拥有属于自己的汽车，汽车尾气造成的环境污染，温室效应也日益严重。我们生活在地球中，缓解环境题是全球性的问题。所以顺应时代发展的太阳能汽车随之问世，太阳能汽车凭借环保节能，低耗减排迅速在汽车行业里脱颖而出。国家将持续加大对节能减排的扶持力度，鼓励太阳能汽车产业做强做大。太阳能将成为未来汽车的主要驱动能源，随着太阳能电池的光电转换效率提高，电动汽车轻量化的发展，以及车载可折叠充电装置的技术改进，太阳能将实现汽车每日50公里以上的驱动里程，这将满足日常80%人们开车能量需求，而无法满足能量供给可以由充电来满足，以弥补太阳能续航里程短的问题。太阳能电动车是最清洁，最有发展前景的绿色环保汽车，其推广和应用是非常有前景的。

太阳能汽车是控制城市及全球大气污染最有效的技术选择，汽车的出现，给人们的生产和生活带来了翻天覆地的变化，但汽彻底改变汽车对室友的依赖以及对环境的污染，通常被人们称为“未来汽车”。太阳能汽车的发展将是汽车未来发展的一个重要方向，也是当前各国研究的一个热点问题。

新能源、清洁能源已经是未来发展的一个趋势，我们应该巧妙地利用能源给我们带来的方便，为世界环境保护提供良好的对策。