無(wú)處不在的太陽(yáng)能 為什么不能成為汽車能源的首選？

:當(dāng)我們意識(shí)到，陪伴我們多年的煤也終將耗盡時(shí)，我們開始積極尋找再生能源。

人類的能源危機(jī)，不僅僅于此，事實(shí)上，不僅煤，地球上的石油和天然氣也會(huì)有匱乏的一天。

在過(guò)去的二十年，人類對(duì)再生能源的探索不曾停止。

風(fēng)力發(fā)電，應(yīng)該是我們最為熟悉的了，我國(guó)部分地區(qū)風(fēng)力資源非常豐富，可開發(fā)風(fēng)能約10億kw。

但目前最有吸引力的能源并不是風(fēng)力，而是太陽(yáng)能。風(fēng)力還有區(qū)域設(shè)限，太陽(yáng)在地球上幾乎無(wú)處不在。

令人驚訝的是，太陽(yáng)能從古至今我們都了解，但是直到最近才能夠利用太陽(yáng)能。

我們?nèi)绾握J(rèn)知太陽(yáng)能的?

植物光合作用的發(fā)現(xiàn)，讓我們了解：植物中的葉綠素，能吸收陽(yáng)光，并利用這種光能，以及大氣中的二氧化碳，合成有機(jī)物和水。

1839年，法國(guó)科學(xué)家埃德蒙·貝克勒爾(安東尼·亨利·貝克勒爾之父，第一個(gè)觀測(cè)到放射性的人)發(fā)現(xiàn)，某些材料在光照下會(huì)產(chǎn)生電流，近100年后，羅素奧爾在1941年制造了第一個(gè)太陽(yáng)能電池。

最初，太陽(yáng)能電池的效率非常低，并不被認(rèn)可。

直到最近，最高效的太陽(yáng)能模塊能將21.5%的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能。

太陽(yáng)能如此豐富，我們卻無(wú)法高效收集

太陽(yáng)的能量是巨大的，在任何時(shí)候都以173,000太瓦的能量照射我們，這幾乎是地球所需能量的10,000倍，如果能充分利用一小時(shí)的太陽(yáng)輻射，就足以為整個(gè)世界提供一整年的能量。

如今我們對(duì)太陽(yáng)的收集仍處于早期發(fā)展階段。

面對(duì)潛力如此巨大的太陽(yáng)能，我們還有很多需要學(xué)習(xí)和研究。

既然太陽(yáng)能潛力巨大，為什么我們沒有充分利用它呢？

世界各地的科學(xué)家都對(duì)太陽(yáng)能的應(yīng)用前景非常興奮，設(shè)計(jì)了很多應(yīng)用程度，并允許它們?cè)谔?yáng)能板上運(yùn)行。

人們?cè)鴩L試用太陽(yáng)能來(lái)為燈泡、手表、移動(dòng)充電器和無(wú)數(shù)其他產(chǎn)品提供動(dòng)力，但沒有一種成功到足以商業(yè)化并廣泛取代現(xiàn)有產(chǎn)品。盡管我們迫切渴望使用太陽(yáng)能，但它在我們生活中的使用是有限制的。

隨著電動(dòng)汽車的出現(xiàn)，利用太陽(yáng)能為汽車提供燃料的想法也受到很多人追捧。

很多人都存在一種誤解，認(rèn)為電動(dòng)汽車不使用燃料，就是綠色的交通工具。

事實(shí)上，電動(dòng)汽車動(dòng)力來(lái)自于電力，而電力是通過(guò)化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生的，所以從技術(shù)來(lái)說(shuō)，并不是完全綠色的。

如果，你的汽車是用太陽(yáng)能電池板充電，那么這才是真正的綠色交通工具。

特斯拉Model 3和Karma Revero已經(jīng)用太陽(yáng)能板取代了天窗，為汽車提供部分動(dòng)力。

面對(duì)如此先進(jìn)的裝備，仍受到大部分消費(fèi)者的質(zhì)疑：太陽(yáng)能車頂是否能滿足汽車的所有基本功能？

即使使用效率最高的太陽(yáng)能電池，我們對(duì)供能仍信心不足，認(rèn)為天窗才是汽車該有的標(biāo)配，太陽(yáng)能板只是噱頭，如同雞肋。

為什么我們對(duì)太陽(yáng)能如此沒信心？

太陽(yáng)能電池板的效率主要取決于以下幾點(diǎn):

太陽(yáng)能電池板的類型

有三種基本的電池板類型，其中單晶硅太陽(yáng)能電池板效率最高，多晶硅太陽(yáng)能電池板次之，薄膜太陽(yáng)能電池板效率最低。不同的太陽(yáng)能電池板，發(fā)電量明顯也不同。

面積

為了吸收更多的能力，太陽(yáng)能電池板會(huì)占據(jù)大量的面積。在理想條件下，10平方米的面積可以產(chǎn)生約50W的電力。一輛普通汽車的面積為10-25平方，可產(chǎn)生50-150瓦的電力。這點(diǎn)電力照亮一個(gè)燈泡都有點(diǎn)困難。

溫度

極高的溫度會(huì)降低太陽(yáng)能電池板的效率，因此適中的陽(yáng)光溫度很重要。

但是汽車在刮風(fēng)下雨陰天等不良天氣時(shí)使用得更頻繁，汽車必須在任何條件下都要工作，如果在極端天氣下，太陽(yáng)能電池板限制汽車的功能，那么它將變得毫無(wú)用處。

沒有匹配的設(shè)施

投在太陽(yáng)能板上的陰影也會(huì)降低整個(gè)太陽(yáng)能的效能，當(dāng)汽車停放在樹蔭下或地下車庫(kù)時(shí)候，無(wú)法正常吸收能量，而我們目前的基礎(chǔ)設(shè)施和文化規(guī)范根本沒有考慮到太陽(yáng)能汽車的設(shè)計(jì)。

壽命

PV電池不是永久性的。它們?cè)谑褂靡荒旰蟮慕到饴蕿?.5%。如果太陽(yáng)能電池隨著時(shí)間退化會(huì)發(fā)生什么?我們是否有好的替換和維修方案?

成本

最為重要的是，太陽(yáng)能電池板的成本和太陽(yáng)能電子產(chǎn)品的研發(fā)成本超過(guò)了太陽(yáng)能電池板的效益。

以今天大多數(shù)的太陽(yáng)能車頂汽車為例，要實(shí)現(xiàn)行駛500km，你必須等待充電大約90個(gè)小時(shí)，這才是真正的“開車5分鐘，充電2小時(shí)”的即時(shí)感，是一個(gè)瘋狂的時(shí)間量!

最后

對(duì)人類而言，太陽(yáng)能是取之不盡的，但是距離能夠駕駛完全由太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的汽車還有一段時(shí)間，需要很大面積的太陽(yáng)板，價(jià)格昂貴，即使效率高達(dá)46%，仍然不是最受歡迎的汽車動(dòng)力選擇。

但是對(duì)太陽(yáng)能的探索是未來(lái)趨勢(shì)，能替代部分能源，如太陽(yáng)能發(fā)電站，它們的設(shè)計(jì)目的是減少我們對(duì)化石燃料發(fā)電的依賴。

隨著太陽(yáng)能電池板成本的持續(xù)下降和效率的提高，太陽(yáng)能應(yīng)用前景也將更光明，也將成為可持續(xù)能源最好的選擇。

原標(biāo)題:太陽(yáng)能，無(wú)處不在的再生能源，為什么不能成為汽車能源的首選？