編者按:隨著光伏技術(shù)的發(fā)展,光伏也被應(yīng)用于各種各樣的產(chǎn)業(yè)。太陽能天窗便是在車的天窗上集成一塊太陽能電池 板,可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,對車載蓄電池進(jìn)行充電,達(dá)到節(jié)能減排的目的。
隨著科技的進(jìn)步,各種高科技配置逐漸平民化,
太陽能天窗就是其中之一。據(jù)悉,2020年現(xiàn)代索納塔將搭載太陽能天窗,自主陣營也不乏這類產(chǎn)品,比如已經(jīng)上市的傳祺Aion S和前途K50都有配備,國內(nèi)的山迪光能和汽車玻璃巨頭福耀也有相應(yīng)的拳頭產(chǎn)品推出,看來太陽能天窗的普及只是時間問題。
其實仔細(xì)回顧汽車發(fā)展歷史,將太陽能用在汽車上,并不算什么特別新鮮的概念,歸根結(jié)底也就是
太陽能發(fā)電而已。早在20世紀(jì)50年代,就有人那么干過,各種概念車也是層出不窮,可以說技術(shù)上沒有什么問題,只是受太陽能轉(zhuǎn)化效率限制,一直無法量產(chǎn)。那么當(dāng)太陽能用在汽車全景天窗上,究竟是雞肋,還是什么別有新意的黑科技呢?
什么是太陽能天窗?
簡而言之,太陽能天窗就是在傳統(tǒng)全景天窗上集成了一塊太陽能電池 板,陽光照耀下,可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,從而對車載蓄電池進(jìn)行充電,達(dá)到節(jié)能減排的目的。而對于混合動力和純電動汽車,太陽能天窗結(jié)合制動能量回收技術(shù),則能進(jìn)一步提升汽車?yán)m(xù)航里程。
光是節(jié)能減排,顯然還不能算什么黑科技,真正使它與眾不同的是,太陽能天窗具有通風(fēng)散熱功能。相信大家夏天開車時都有類似的經(jīng)歷:車停在太陽底下暴曬,打開車門就像進(jìn)入桑拿房一樣,即使立馬打開空調(diào),沒有十分鐘車?yán)镆哺緵霾幌聛?。而有了太陽能天窗就不一樣了,停車過程中,太陽能天窗會持續(xù)發(fā)電,一旦車內(nèi)溫度超過臨界點,通風(fēng)系統(tǒng)就會連續(xù)不斷的向車內(nèi)輸送新鮮空氣。這樣既能降低車內(nèi)溫度,也能避免車內(nèi)塑料以及皮質(zhì)在高溫下發(fā)出有害氣體。而對于有小孩的家庭,這更是福音了,雖然很少有家長那么馬虎,但真有孩子鎖在車內(nèi),太陽能天窗可是能救命的。
多種太陽能技術(shù)的共生
經(jīng)過20多年的發(fā)展,如今太陽能天窗技術(shù)已經(jīng)十分成熟,加上市場的普遍看好,各大供應(yīng)商都積極投入。以現(xiàn)在的太陽能電池產(chǎn)業(yè)來看,大致可分為晶體硅太陽能電池和薄膜太陽能電池兩種技術(shù)類別。其中晶體硅技術(shù)是現(xiàn)在最成熟的太陽能發(fā)電技術(shù),由于成本低同時光電轉(zhuǎn)化效率高,主流太陽能天窗大都采用晶體硅太陽能電池,比如福特Cmax插電混動概念車和豐田普銳斯混動等。但晶體硅電池用在太陽能天窗上也有不少問題,由于太陽能硅片是脆性材料,為了避免長期工作發(fā)生碎裂,它只能在車頂較為平整的車型搭載,否則生產(chǎn)成本將十分高昂。
相比晶體硅,薄膜太陽能電池在汽車天窗的應(yīng)用較晚,其主要包括CIGS(銅銦鎵硒)薄膜太陽能電池、硅基薄膜太陽能電池和 砷化鎵 薄膜太陽能電池三種。其中CIGS薄膜太陽能電池具有可彎曲和光電轉(zhuǎn)化效率高的優(yōu)勢,但美中不足的是,CIGS薄膜太陽能電池不具備透光性,全景天窗本就是提升車內(nèi)通透性的配置,采用這種技術(shù)就有些舍本逐末了。此外,CIGS薄膜太陽能電池中含有大量鎘元素,電池以后的環(huán)保和回收也是一大難題。
目前汽車行業(yè)使用最多的薄膜電池技術(shù)是硅基薄膜太陽能電池,盡管這種電池轉(zhuǎn)化效率不高,但由于美觀廉價,同時不含重金屬,硅基薄膜太陽能電池受到不少國內(nèi)外供應(yīng)商的青睞。至于砷化鎵薄膜太陽能電池,則是柔性薄膜電池領(lǐng)域里效率最高的,其理論轉(zhuǎn)化效率高達(dá)30%,晴朗天氣下,最多可使 電動車 續(xù)航增加60公里。但砷化鎵薄膜太陽能電池目前成本極高,大概是晶體硅電池的50倍以上,同時這種電池也不能保證全景天窗的透光性,不太美觀。
未來應(yīng)用前景
在消費升級的大趨勢下,消費者對汽車個性化和舒適性的要求日益提高,太陽能天窗本身具有節(jié)能環(huán)保和降溫避暑的優(yōu)勢,附加的科技感也足以滿足消費者的“逼格”需求,因此從消費者角度看,太陽能天窗絕對算是一個亮點配置。而從車企角度看,除了博人眼球,太陽能天窗同樣好處頗多。首先,對燃油車而言,太陽能天窗可降低油耗,面對日益嚴(yán)苛的排放法規(guī),這將大幅減輕車企的政策壓力。對混動和純電動車型來說,太陽能天窗提供的額外電量可進(jìn)一步提升整車?yán)m(xù)航里程,在新能源補(bǔ)貼門檻增加的背景下,多點續(xù)航意味著能拿到更多的補(bǔ)貼。
但太陽能天窗也不是完全沒有“隱痛”,這方面我們算一筆賬就能清楚。假設(shè)太陽能天窗功率為100W,一天曬6個小時陽光,一年累計可以發(fā)電200度,換算成純電續(xù)航里程也就是1200公里左右,一度電6毛的話,就省了120元。如果是燃油車或者混動車的話,大概可以省下90升油,也就是600元左右的油費。按傳祺Aion S的選裝價格來算,太陽能天窗的選配價格高達(dá)9800元,所以想靠省電回本基本是沒指望了。但技術(shù)總是不斷進(jìn)步的,隨著產(chǎn)量的提升,太陽能天窗的成本還會逐漸降低,其實就算價格維持上萬,單憑降溫通風(fēng)這個功能,對不少追求品質(zhì)的消費者而言,還是很有吸引力的。
結(jié)語
總的來說,無論從車企需求還是消費者體驗,無論是燃油車、混動車還是電動車,太陽能天窗都有廣闊的應(yīng)用前景,尤其在中國新能源產(chǎn)業(yè)政策的推廣下,太陽能天窗潛力無限,相信不遠(yuǎn)的將來,我們就能在主流緊湊型轎車上看到這項配置。
原標(biāo)題:燃油車也可以用的新能源,太陽能天窗技術(shù)到底是什么鬼?