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太阳能 为什么不能成为汽车能源的首选

时间:2020-02-06 14:43      来源:未知   浏览量:

太阳能 为什么不能成为汽车能源的首选

无处不在的太阳能 为什么不能成为汽车能源的首选?

当我们意识到,陪伴我们多年的煤也终将耗尽时,我们开始积极寻找再生能源。

人类的能源危机,不仅仅于此,事实上,不仅煤,地球上的石油和天然气也会有匮乏的一天。

在过去的二十年,人类对再生能源的探索不曾停止。

风力发电,应该是我们最为熟悉的了,我国部分地区风力资源非常丰富,可开发风能约10亿kw。

但目前最有吸引力的能源并不是风力,而是太阳能。风力还有区域设限,太阳在地球上几乎无处不在。

令人惊讶的是,太阳能从古至今我们都了解,但是直到最近才能够利用太阳能。

我们如何认知太阳能的?

植物光合作用的发现,让我们了解:植物中的叶绿素,能吸收阳光,并利用这种光能,以及大气中的二氧化碳,合成有机物和水。

1839年,法国科学家埃德蒙·贝克勒尔(安东尼·亨利·贝克勒尔之父,第一个观测到放射性的人)发现,某些材料在光照下会产生电流,近100年后,罗素奥尔在1941年制造了第一个太阳能电池。

最初,太阳能电池的效率非常低,并不被认可。

直到最近,最高效的太阳能模块能将21.5%的太阳能转化为电能。

太阳能如此丰富,我们却无法高效收集

太阳的能量是巨大的,在任何时候都以173,000太瓦的能量照射我们,这几乎是地球所需能量的10,000倍,如果能充分利用一小时的太阳辐射,就足以为整个世界提供一整年的能量。

如今我们对太阳的收集仍处于早期发展阶段。

面对潜力如此巨大的太阳能,我们还有很多需要学习和研究。

既然太阳能潜力巨大,为什么我们没有充分利用它呢?

世界各地的科学家都对太阳能的应用前景非常兴奋,设计了很多应用程度,并允许它们在太阳能板上运行。

人们曾尝试用太阳能来为灯泡、手表、移动充电器和无数其他产品提供动力,但没有一种成功到足以商业化并广泛取代现有产品。尽管我们迫切渴望使用太阳能,但它在我们生活中的使用是有限制的。

随着电动汽车的出现,利用太阳能为汽车提供燃料的想法也受到很多人追捧。

很多人都存在一种误解,认为电动汽车不使用燃料,就是绿色的交通工具。

事实上,电动汽车动力来自于电力,而电力是通过化学物质产生的,所以从技术来说,并不是完全绿色的。

如果,你的汽车是用太阳能电池板充电,那么这才是真正的绿色交通工具。

特斯拉Model 3和Karma Revero已经用太阳能板取代了天窗,为汽车提供部分动力。

面对如此先进的装备,仍受到大部分消费者的质疑:太阳能车顶是否能满足汽车的所有基本功能?

即使使用效率最高的太阳能电池,我们对供能仍信心不足,认为天窗才是汽车该有的标配,太阳能板只是噱头,如同鸡肋。

为什么我们对太阳能如此没信心?

太阳能电池板的效率主要取决于以下几点:

太阳能电池板的类型

有三种基本的电池板类型,其中单晶硅太阳能电池板效率最高,多晶硅太阳能电池板次之,薄膜太阳能电池板效率最低。不同的太阳能电池板,发电量明显也不同。

面积

为了吸收更多的能力,太阳能电池板会占据大量的面积。在理想条件下,10平方米的面积可以产生约50W的电力。一辆普通汽车的面积为10-25平方,可产生50-150瓦的电力。这点电力照亮一个灯泡都有点困难。

温度

极高的温度会降低太阳能电池板的效率,因此适中的阳光温度很重要。

但是汽车在刮风下雨阴天等不良天气时使用得更频繁,汽车必须在任何条件下都要工作,如果在极端天气下,太阳能电池板限制汽车的功能,那么它将变得毫无用处。

没有匹配的设施

投在太阳能板上的阴影也会降低整个太阳能的效能,当汽车停放在树荫下或地下车库时候,无法正常吸收能量,而我们目前的基础设施和文化规范根本没有考虑到太阳能汽车的设计。

寿命

PV电池不是永久性的。它们在使用一年后的降解率为0.5%。如果太阳能电池随着时间退化会发生什么?我们是否有好的替换和维修方案?

成本

最为重要的是,太阳能电池板的成本和太阳能电子产品的研发成本超过了太阳能电池板的效益。

以今天大多数的太阳能车顶汽车为例,要实现行驶500km,你必须等待充电大约90个小时,这才是真正的“开车5分钟,充电2小时”的即时感,是一个疯狂的时间量!

最后

对人类而言,太阳能是取之不尽的,但是距离能够驾驶完全由太阳能驱动的汽车还有一段时间,需要很大面积的太阳板,价格昂贵,即使效率高达46%,仍然不是最受欢迎的汽车动力选择。

但是对太阳能的探索是未来趋势,能替代部分能源,如太阳能发电站,它们的设计目的是减少我们对化石燃料发电的依赖。

随着太阳能电池板成本的持续下降和效率的提高,太阳能应用前景也将更光明,也将成为可持续能源最好的选择。

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