一提到太阳能，我们通常会想到屋顶上的大型太阳能电池板为家庭供电 - 但我们的汽车也能用太阳能供电吗？太阳能电池板能装进车身，让汽车自己供电吗？简而言之，答案是肯定的！
电动汽车在我们的城镇中越来越普遍，人们对其环保效益的兴趣也与日俱增。据估计，目前英国有 超过100 万辆电动汽车在使用。
这些车辆的二氧化碳排放量比汽油车少三倍，因此成为一种受欢迎的环保替代品。然而，获取清洁电力为它们提供动力只是有时可行。太阳能电动汽车可能是解决交通排放问题的更环保、更清洁的解决方案。
在本文中，我们将探讨太阳能汽车带来的各种可能性、其工作原理以及其发展为何能在应对气候变化方面发挥巨大作用。我们还将研究市场上现有的一些太阳能电动汽车，以了解其优点和潜在缺点。
在本指南什么是太阳能电动汽车？太阳能汽车如何工作？太阳能电动汽车与传统电动汽车的比较
你能买一辆太阳能汽车吗？太阳能汽车的好处太阳能汽车的缺点使用太阳能为其他电动汽车充电？太阳能电动汽车的未来常见问题
与需要通过插电式电动/电动汽车充电器充电的标准电动汽车不同，太阳能汽车在车身内置了独特的面板。这些面板的工作原理类似于家用太阳能电池板，吸收阳光并将其转化为电能。
理论上，该系统可以让汽车自行发电，无需外部充电或使用有害的化石燃料来驱动。英国近四分之一的碳排放来自交通运输，因此拥有一辆能够使用清洁可再生能源的汽车是一个令人难以置信的前景。
然而，这些车辆仍需要大规模生产，尽管一些制造商已经生产了这些车型，但仍有许多缺点需要克服。最大的问题是太阳能电动汽车的生产成本非常高，因此对于普通消费者来说，投资成本很高。这笔费用来自于制造适合车身的专用太阳能电池板的复杂性。
如上图所示，太阳能电动汽车的工作原理是将高度先进、专业的太阳能电池板融入汽车设计中。它们通常被称为车载光伏(PV) 或VIPV ，它们使用的科学原理与家用太阳能电池板的工作原理相同。
然而，对于汽车而言，单个电池（或模块）是内置的或安装在车顶、引擎盖或侧面板上，以确保大面积覆盖，让最多的阳光照射到电池上。使用较小的光伏电池而不是大型面板也意味着它们更轻，这对汽车的整体性能更有利。
太阳能电池可以产生电力直接驱动发动机，也可以储存在集成在车身内的 太阳能电池组中。如果设计得当，这个巧妙的系统意味着太阳能可用于多种车辆类型，包括公共汽车、飞机或火车等公共交通工具。
尽管这项技术本身很复杂，而且将其融入到我们的汽车中还需要很多细节，但越来越多的汽车制造商开始试验和测试太阳能供电方法。
1.太阳能电池：太阳能汽车配备光伏太阳能电池板（或电池），可将阳光转化为电能。
2.发电：当阳光（光子）照射到光伏电池上时，它会激发电子并使电子流动，从而产生电流。
3.为发动机提供动力：太阳能电池板产生的电力用于为车辆的电动机提供动力。
4.电池存储：太阳能汽车通常包含可充电电池，用于存储太阳能电池板的多余能量，可在没有阳光或阳光不足时使用。
5.再生制动：一些太阳能汽车使用再生制动，其中电动机切换到发电机模式，将行驶中的汽车的动能（运动能）转换回电能来给电池充电。
太阳能汽车和传统电动汽车在电源和充电方式上有所不同。太阳能汽车可以利用阳光发电，太阳能通过车身内置的太阳能电池板发电。而传统电动汽车必须接入充电站，并从电网或可再生能源获取电力。
这两种车型之间还存在一些其他主要差异，如下表所示。
虽然与传统汽车相比，这两种类型的汽车都能大幅减少碳排放，但它们在设计、操作和环境影响方面存在显著差异。
两种车辆的效率都受到能源生命周期排放、基础设施要求和总体环境足迹等因素的影响。两者之间的选择取决于驾驶条件和旅途中是否有阳光可供充电。
太阳能汽车并不是你在当地经销商处能轻易找到的东西。这是因为这些汽车的生产成本仍然很高，而且只有少数几家大牌制造商将太阳能设计投入量产。
不过，如果你愿意等待或支付预付款，你还是可以买到太阳能电动汽车的。只有少数公司在开发太阳能汽车或将其投入生产。
以下是目前正在销售供购买的一些型号。
光年
Lightyear 是一家总部位于荷兰的公司，该公司于 2022 年宣布推出“世界上第一辆太阳能汽车”。这款电动汽车将以“Lightyear 0”的名义开始生产，被广泛认为是“为清洁出行新时代铺平道路”的汽车。
自推出以来，Lightyear 一直在不断开发其技术，现在推出了更先进的型号Lightyear 2。这款车目前已向公众发售，但还有等待名单，起价为40,000 英镑。
一些主要功能包括：
车顶和引擎盖上集成了5 平方米的弧形太阳能电池板
承诺每次充电可行驶 500 英里
每年所需充电次数比传统电动汽车减少 3 倍
排放量不到标准电动汽车寿命排放量的一半
汽车采用天然材料制成，例如植物皮革和回收的瓶子织物
阿普特拉
总部位于美国的 Aptera 公司是太阳能汽车生产领域的另一家领先企业。他们于 2019 年推出了一款他们声称是“世界上最高效的汽车”。它的设计使其比大多数其他电动汽车轻 65%，从而更加节能。
据报道，自 2019 年以来，他们的太阳能电动汽车已经获得了来自100 多个国家客户的40,000 多份预订。随着今年开始生产，他们现在向买家开放改装和预订他们自己的车辆。
然而，与其他太阳能车型不同的是，Aptera 具有独特的美感，具有太空时代的曲线和向上开启的车门。价格从33,200 美元起，可选配件最高可达 48,000 美元以上。
其特点包括：
承诺大多数日常使用无需充电
钻石形太阳能电池板可通过最大程度的阳光接触持续充电，可在驾驶或停车时充电
三轮设计减少了所需的能量
一次充电可行驶 1,000 英里，每天可利用太阳能行驶 40 英里
虽然现代尚未推出完全由太阳能供电的电动汽车，但与其他一些大型制造商一样，他们已开始将太阳能技术纳入其设计中。
早在 2019 年，现代就推出了其新型太阳能车顶充电系统。该系统集成在电动汽车中，可在行驶过程中为电池充电并提高燃油效率。据称，该系统仅通过太阳能就能为汽车提供30-60%的电池电量。
根据最新消息，这款太阳能车顶现已配备在新款索纳塔混合动力车上，未来还将推广到现代的其他车型上。
太阳能汽车技术进步的另一个值得注意的例子是Stella Terra。这是一辆由埃因霍温理工大学的学生设计的汽车，名为“世界上第一辆越野太阳能汽车”。
这辆车由车顶上的太阳能电池板供电，被认为是迄今为止最先进的太阳能汽车。它的最高时速可达 90 英里/小时，充电续航里程为 440 英里。这款车与其他汽车不同，因为它配备了可充电锂离子电池，汽车太阳能电池板提供的电量足以为烹饪或充电设备提供电力。
近年来，许多科技公司和大型汽车制造商，如丰田和梅赛德斯-奔驰，都创造了将太阳能融入其车辆的新方法 - 主要是通过车顶面板。
然而，许多试验仍在进行中，试图使太阳能电池更具适应性，但希望未来有更多的车辆可供消费者使用。
为了更好地了解生产为何如此复杂以及这些试验背后的驱动力，重要的是考虑制造太阳能汽车的诸多好处和挫折。
可持续交通
太阳能电动汽车的最大优势在于其可持续性。通过自行发电，它们减少了我们使用化石燃料作为能源的需求。这消除了我们预期标准道路车辆会产生的所有有害排放。
交通运输排放物包括二氧化碳、氮氧化物、颗粒物和氨，这些都是高浓度污染物。它们不仅影响我们的气候，而且对人类健康和空气质量尤其有害。
努力减少这些排放对于减轻其影响至关重要，这就是太阳能汽车大有裨益的原因。它们不使用燃烧过程来驱动发动机，因此不存在这些污染物。太阳能电动汽车零排放，因此比任何其他道路车辆都更健康、更环保。
太阳能汽车可以大幅节省成本，原因如下。首先，它们省去了昂贵的燃料，每年可节省近 3,000 英镑。此外，太阳能汽车不需要汽油或柴油汽车那样的内部运动部件，理论上可以减少持续维护成本。
随着在车辆上试验和测试太阳能的工作越来越多，这为技术进步、提高效率和普及度提供了更多机会。由于光伏电池的进步，一些汽车制造商已经将太阳能技术集成到他们的车辆中。
如果太阳能电池的效率和设计得到改善，那么将会有更多的车辆采用这项技术，进一步减少我们对化石燃料的依赖，并改善我们的交通对环境的影响。
重新发明交通工具的供电方式并非易事，尽管太阳能似乎是解决排放问题的理想方案，但它也存在一些缺点。将太阳能电池集成到车辆中确实存在缺点，而我们家门口还没有太阳能电动汽车，这背后有几个关键原因。
由于车上安装太阳能电池板的空间有限，太阳能汽车的行驶里程通常有限。充满电后太阳能汽车的行驶里程会因具体车型和日照量而异。
根据车型不同，太阳能驱动下每天的行驶里程可达 40 至 440 英里。大多数车型在与插电式充电结合使用时，续航里程会更长。但实际续航里程可能会受到天气条件、驾驶习惯和太阳能电池板效率等因素的影响。
就目前的技术水平而言，太阳能电池板的效率不足以为车辆提供与标准燃料相同的动力。例如，最先进的太阳能电池板只能达到 60% 的效率，这意味着用户永远无法获得 100% 的效率。
考虑到这一事实，当现有技术还不够先进，无法制造出能够产生足够的电力自行运行的汽车时，汽车制造商不愿意生产太阳能汽车也就不足为奇了。
设计和生产太阳能汽车是一个非常昂贵的过程。将太阳能电池整合到汽车结构中非常复杂，开发高性能面板的成本也很高。
事实上，生产太阳能汽车的成本非常高，以至于有一家公司在试图将这些汽车推向市场时已经破产。需求也没有你想象的那么高——续航里程有限和选择不足意味着愿意支付高昂成本的消费者并不多。
尽管太阳能汽车存在诸多缺点，我们仍然可以选择以不同的方式利用太阳能为电动汽车供电。从家里的太阳能电池板获取的太阳能可以为我们的交通提供可持续、低碳能源的替代方法。
您可以使用家中产生的太阳能为车辆充电，特别是如果您有太阳能电池可以储存多余的能量。这可以为您提供一种免费的方式为您的电动汽车充电器供电，从而为您的汽车提供清洁的太阳能。
如果兼容太阳能，某些充电设备可以连接到您家的太阳能系统逆变器（将太阳能电池板发出的电能转换为安全电流，供家庭使用）。这样，您的充电点就可以直接使用太阳能。
太阳能电动汽车充电是一种可持续且环保的电动汽车充电方式。它可显著减少与传统燃料或电网供电的电动汽车充电相关的温室气体排放。
对于一个典型的家庭来说，安装太阳能电池板的成本在 6,000 英镑到 11,000 英镑之间。但是，每年的潜在节省额估计超过 400 英镑。当您考虑将太阳能与电动汽车燃料结合起来时，由于替代了化石燃料费用，因此还可以进一步节省开支。
这种方法是一种全面、更清洁、更环保的汽车供电方式。这种方法很方便，因为您可以在家里为汽车充电，也可以在晚上充电（如果您有太阳能电池），这样第二天早上就可以出发了。
虽然安装太阳能电池板是一项前期投资，但总体而言，您将节省大量开支。无论是在家中，都可以减少能源费用，而且由于您可以有效地免费为车辆充电，因此还可以节省汽车的燃料成本。
尽管太阳能汽车具有诸多积极优势和潜力，但它仍处于发展初期。我们还没有看到制造商制造出兼具所有优点的汽车，既免费、零排放，又具有出色的续航里程，而且价格合理。
太阳能电动汽车是我们期望的最高效、最可持续的交通方式。在有害排放和危险污染物日益增多的世界中，寻求清洁、可持续的出行方式至关重要。
Lightyear 和 Aptera 等公司在电动汽车行业取得的进步令人惊叹。有了 Stella Terra 背后的人才，我们就能在未来几年内看到更先进的太阳能技术的曙光。
太阳能汽车行业也有望在全球市场中实现增长。预测显示，到 2031 年，市场规模可能达到345.8 亿英镑，2022 年至 2031 年的复合增长率 (CAGR) 为 35.50%。
随着未来汽车性能的不断增强、生产成本的降低和便利性的提高，我们或许会看到一款功能齐全、完全由太阳能驱动的日常汽车出现在我们的街道上。
但是，在我们等待这些创新成为现实的同时，太阳仍然照耀着我们，随时准备帮助我们为电动汽车提供动力。用太阳能为我们的交通工具充电是最环保、最可持续的清洁交通方式——直到我们的太阳能汽车准备就绪！
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