科技有意思丨“靠天吃饭”，就要追着太阳跑
追着太阳跑，顾名思义就是太阳能汽车。
传统的电动汽车，充电和续航焦虑是各大车企面临的首要问题，如何才能实现边跑边充呢？许多人认为太阳能技术可以在行驶中为车辆供电和充电，是电动汽车的一种有效补充。
电池板与光伏发电系统
如果汽车装备太阳能电池板，为了达到空气动力学和美观的目的，汽车工程师更喜欢将太阳能模块集成到车顶上。但车顶面板有各种复杂的弧度和形状，为了符合车身所需的复杂形状，必须将太阳能电池板也做成车身的形状。同时，像如门，引擎盖，后备箱盖等等，也在主要的研发改造方向中。
太阳能早已不是稀有的产物，它早已成功地应用于小到电子玩具，大到太空卫星等诸多领域。简单来说，太阳能板面积越大，能量就越大。而车辆集成光伏系统，便是太阳能汽车的核心部件。
光伏是太阳能光伏发电系统的简称，它利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能。嵌入光伏电池的电动汽车可以将阳光中的能量转化为电能，将太阳能存储在电池中，这样车辆可以在夜间或没有阳光的情况下运行。
同时，也有很多初创公司和科技公司，以及传统车企都在为之不停的付出努力，诸如Aptera Motors，Atlis Motor Vehicles，Fisker Inc.，Lightyear One和Sono Motors等多家初创公司以及现代，特斯拉和丰田等等，都在研发太阳能汽车或太阳能为辅的其它能源混合动力汽车。
荷兰初创公司Lightyear
荷兰清洁能源公司Lightyear计划推出一款带太阳能光伏板的电动车Lightyear One。Lightyear One是全球第一辆量产上市在即的太阳能汽车，定位小众市场高性能新能源汽车，售价150000欧元（约117.8万元人民币）。Lightyear One从2016年就开始研发，计划今年第四季度将正式开启销售，前期计划生产946辆，全部在荷兰工厂完成生产。
太阳能光伏板位于Lightyear One的前发动机盖、车顶和尾门，其拥有5平方米的集成太阳能电池。无论汽车是行驶还是静止，Lightyear One的太阳能电池都可以吸收太阳能，产生电能。
其采用四驱形式，装配了容量为60kWh的动力电池。满电状态下，该车的续航里程可达到725公里。充电速度方面，普通充电1小时，可以跑大约210公里，快充一小时可跑570公里，太阳能充电一小时可跑12公里。整个车辆上约有1,000个太阳能电池，平均每天大约可以增加50至70公里的行驶距离。该公司表示，普通用户超过70％的行驶里程都可以完全由太阳能提供，从而不需花费任何费用。
而这仅仅是这家荷兰初创公司的第一款太阳能量产车。Lightyear的首席执行官兼创始人Lex Hoefsloot表示，One是太阳能汽车计划的开端，在未来的十年里，Lightyear将推出更多更便宜的太阳能车型，其中也包括在新兴跨界细分市场具备竞争力的车型。
现代
目前，现代在太阳能系统方面已经规划了三代产品。
2020款Sonata Hybrid，搭载的是第一代的车顶太阳能充电系统，可为该车搭载的1.76kWh的电池充电。
作为第一代系统，其在车顶配备了光伏系统，它由一块太阳能电池板和控制单元组成，但目前其从太阳能转化为电能的效率不高，如果每天充电6小时，只可以为1.76kWh的电池充30%-60%的电量，理论上每年可以增加1300公里的行驶里程。
同时，第二代和第三代车顶太阳能充电系统也在研发中，第二代系统计划将太阳能板整合到全景天窗中，第三代系统目前正在测试中，旨在提高纯电动汽车的能量输出，其中面板集成在车顶和发动机盖中。
丰田
丰田在新能源车的技术储备一直都很强大，无论是混合动力技术，纯电车技术，还是氢能源技术，丰田都有着很深的造诣。
在2019年7月，丰田发布了一款装载太阳能转换装置的普锐斯插电混动测试车。该车装载了由丰田、夏普和日本新能源产业技术综合开发机构NEDO共同合作的测试版改良太阳能电池，电池板安装在丰田混动车型普锐斯的车顶、发动机盖和车尾箱盖。
这款普锐斯搭载的是基于TNGA架构的THS双电机混合动力系统，搭载1.8L直列四缸发动机，最大功率达到了98马力，峰值扭矩为142牛·米，双电机的总输出功率为53千瓦，最大扭矩为163牛·米。
根据丰田所公布的信息，该车所搭载的太阳能电池，其转化率可以达到了34%。在车辆的使用过程中可以通过太阳能进行充电，增加车辆的里程数。在天气晴朗的情况下，这套电池系统还可以在停车的时候吸收太阳能，最高可为车辆额外提供多达44.5公里的续航。
但说实话，太阳能板的样子，是真的不美观。
Fisker
说起Fisker大家可能相对陌生，不过大家是否还记得比尔盖茨的那台Fisker Karma，260马力的2.0T发动机，加上一台403马力和1300牛·米扭矩的电动马达，0-100km/h加速5.8秒，但油耗仅为2.1L/100km，这样的综合表现在前几年可是相当惊艳。
而这款FiskerKarma是一辆用环保再生材料、用太阳能就能充电的电动轿跑。但之前发展不利，发展近乎停滞。在多年之后，死而复活的Fisker终于又带来了新车型，这款车更讲实用性，也更理性化，它就是Fisker Ocean。这是一款中型SUV，对标特斯拉Model Y。车顶依然家族化的保留了太阳能电池板，可以直接为该车的驱动电池供电，以小幅提高续航里程。
Sono Motors
这是德国的一家初创企业，计划在2023推出一款名为 Sion的汽车。Sion将搭载一套35kWh的电池组，车辆续航里程可以达到250公里，而太阳能系统每天可以为车辆补充30公里的续航。同时车辆电机可以提供120千瓦(约163马力)的动力输出，以及290N·m的扭矩。
Sono汽车的设计理念是，由于大多数德国人每天的驾驶里程不超过26公里，而且很少的人拥有专门的车库能为自己的电动汽车充电。而这款车每天通过太阳能充电能够跑34公里，完全可以满足德国人的需求，而且无需专门充电。
靠天吃饭
尽管潜力巨大，但太阳能汽车的问题还很多。
太阳能有着它的局限性，就是能量的转换率太低。目前市面上的太阳能电池多以单晶硅，多晶硅以及非晶硅三大类，产业化产品的太阳能转化效率分别是20%左右、17%左右、10%左右
显而易见的是，车辆貌似又回到了“靠天吃饭”的年代。在阴天、恶劣天气，以及被建筑物，桥梁，树木遮挡时，充电和发电量就是很明显的问题。还有一个更实际的问题，如果需要太阳能充电，车辆就无法停在地下车库等等。
技术的革新是需要时间和不断发展的，一步一步的探索也是汽车发展的大道。
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