在前段時(shí)間的 CES 大會(huì)上,來自荷蘭的造車新勢(shì)力 Lightyear 公布了第二款產(chǎn)品的原型車,該車亮相后立刻吸引了廣大網(wǎng)友的注意,因?yàn)檫@款車的能源竟然是太陽能。
為了保護(hù)我們唯一的家園,全球汽車行業(yè)都進(jìn)入了節(jié)能減排階段,新能源汽車行業(yè)飛速發(fā)展。可我們也知道,無論是電動(dòng)汽車,還是氫能源汽車,能源的制備過程都需要消耗大量電力。雖然我們有核電、風(fēng)電、光伏、地?zé)崮艿劝l(fā)電方案,但絕大多數(shù)電力依然來自火力發(fā)電,國內(nèi)火力發(fā)電占比更是高達(dá) 71.31%(2021 年數(shù)據(jù))。
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這些能源依然有一定的污染,只是比傳統(tǒng)的燃油車環(huán)保一些。因此,一些追求更加環(huán)保,且意圖解決汽車充電難題的車企,決定研發(fā)太陽能汽車。
令人無語的是,CES 剛剛過去一個(gè)月左右,這家來自荷蘭的造車新勢(shì)力居然破產(chǎn)了。
01、太陽能汽車現(xiàn)狀,令人哭笑不得的車企們
太陽能無疑是目前我們所能使用的最清潔的能源,僅僅是太陽能電池板在生產(chǎn)過程中,會(huì)產(chǎn)生少量廢水、廢氣污染。在日常生活中,我們所能接觸到的太陽能設(shè)備也不少,比如說常見的太陽能應(yīng)急燈,幾十元一個(gè)。
國內(nèi)許多企業(yè)正在從事農(nóng)村光伏發(fā)電,租賃農(nóng)村居民家的屋頂,放置太陽能電池板,發(fā)的電則會(huì)賣給國家電網(wǎng)。可以這么說,太陽能發(fā)電在中國已經(jīng)非常成熟,而且相當(dāng)常見,但想要將其應(yīng)用在汽車領(lǐng)域,難度依然很高。
早在 2013 年,Lightyear 公司的前身就發(fā)布了太陽能電動(dòng)汽車 Stella。該公司正式成立后,于 2019 年發(fā)布了首款量產(chǎn)產(chǎn)品 Lightyear 0 的原型車,售價(jià) 26.3 萬美元(約合人民幣 178 萬元)。
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Lightyear 0 的車頂和引擎蓋安裝了大約 5㎡太陽能電池板,為車內(nèi)的電池組充電,理想狀態(tài)下,總充電功率可達(dá) 1.05kW,每日充入的電量足夠行駛約 70 公里。當(dāng)然,該車也可以使用充電樁充電,電池總?cè)萘繛?60kWh,續(xù)航約為 520 公里。
因價(jià)格過于昂貴,Lightyear 0 在停產(chǎn)之前,僅收到了 150 份訂單??赡苁怯唵瘟刻伲a(chǎn)兩個(gè)月之后,該公司近期已獲得法院批準(zhǔn),暫停 Lightyear 0 車型的生產(chǎn)。Lightyear 2 發(fā)布后,該公司計(jì)劃 2025 年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),結(jié)果剛過去一個(gè)月,居然宣告破產(chǎn)。
這家公司分為三個(gè)部分,其中 Atlas Technologies HoldingB.V.和 Lightyear Layer B.V 掌握知識(shí)產(chǎn)權(quán),Atlas Technologies B.V.則負(fù)責(zé)產(chǎn)品生產(chǎn),此次宣告倒閉的最為關(guān)鍵的 Atlas Technologies B.V.部分。雖然 Lightyear 表示,制造工廠破產(chǎn)是為了集中資源開發(fā) Lightyear 2,但汽車生產(chǎn)怎么可能離得開制造工廠。
Lightyear 立下的 flag 是,2025 年實(shí)現(xiàn) Lightyear 2 量產(chǎn),可看到現(xiàn)在這種情況,或許消費(fèi)者更應(yīng)該將希望寄托在其他車企身上。沒錯(cuò),研發(fā)太陽能汽車的只是 Lightyear 一家。
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作為全球汽車行業(yè)巨頭之一,豐田在新能源汽車時(shí)代似乎有點(diǎn)跑偏了,別人都在研究電動(dòng)汽車,豐田卻投入大量成本研發(fā)氫能源汽車。事實(shí)上,豐田的研發(fā)范圍非常廣,包括太陽能汽車。前段時(shí)間豐田發(fā)布了一款名為“bZ4X”的車型,就支持加裝太陽能充電板。
只要加 2 萬元,就可以為豐田 bZ4X 安裝太陽能充電穹頂,官方宣稱每年發(fā)電可以行駛 1750 公里。
按照豐田 bZ4X 百公里能耗約 12 度電計(jì)算,大約可以節(jié)省 210 度電,家用電通常每度 0.5 元左右,充電站大約 1.5 左右,即使按照 1.5 單價(jià)計(jì)算,每年也不過能節(jié)省 315 元,大約需要 63 年才能回本。平均每天充電只能行駛不到 5 公里,我是不知道什么人會(huì)給汽車安裝這種東西。
奔馳、標(biāo)致、路特斯等車企,也在研發(fā)太陽能充電,可效果均不太理想,難道說科幻影視作品中的太陽能汽車,真的只能存在于幻想之中?
02、太陽能汽車,究竟能否實(shí)現(xiàn)?
想要實(shí)現(xiàn)純粹的太陽能汽車,最重要的肯定是充電功率。太陽輻射到地球的能量被稱為“太陽常數(shù)”,每平米大約為 1.353kW。Lightyear 0 能夠鋪設(shè) 5㎡太陽能電池板,假設(shè)完全沒有損耗,一個(gè)小時(shí)可以充入 6.765 度電,一天按照 8 個(gè)小時(shí)計(jì)算,可以充入約 54 度電,足夠行駛 450 公里。
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然而這只是絕對(duì)理想狀態(tài)下的數(shù)值,全天候光照強(qiáng)度相同,且沒有能量損耗。以 Lightyear 0 的數(shù)據(jù)計(jì)算,現(xiàn)階段太陽能充電板每天僅能充入 7~10 度電,且這還是在相對(duì)理想的狀態(tài)下,如果遇到陰雨天氣,基本充不進(jìn)多少電。
哪怕即使上百年后,人類科技突飛猛進(jìn),太陽能充電板也不可能實(shí)現(xiàn)絕對(duì)無損耗發(fā)電。因此,未來太陽能汽車不能成為驅(qū)動(dòng)汽車的唯一動(dòng)力,只能成為應(yīng)急和補(bǔ)充手段。
比如說車子行駛在野外沒電了,就可以使用太陽能充電,讓車子有足夠的能源行駛到最近的充電站。更關(guān)鍵的是,即便太陽能汽車得以量產(chǎn),也無法實(shí)現(xiàn)普及,因?yàn)樘柲芷囂F了。
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Lightyear 公司發(fā)布的 Lightyear 2 價(jià)格比第一代親民不少,僅需要 4 萬歐元(約合人民幣 29 萬元)就可以購買。問題在于,《中國人口普查年鑒-2020》公布數(shù)據(jù)顯示,中國有車家庭中,81.4% 的家庭汽車價(jià)格低于 20 萬元。
即便未來太陽能汽車價(jià)格下降,但考慮到純電動(dòng)汽車的價(jià)格與太陽能汽車的價(jià)格,多掏幾萬、十幾萬元加一個(gè)太陽能發(fā)電系統(tǒng),甚至可能會(huì)因太陽能發(fā)電設(shè)備的存在,擠壓原有電池的空間,導(dǎo)致汽車整體續(xù)航下降,似乎有些得不償失。
綜合來看,未來太陽能發(fā)電裝置在企業(yè)領(lǐng)域有商用空間,但無法成為汽車唯一的能量來源,只能成為汽車的能源的一種補(bǔ)充。甚至說,短時(shí)間內(nèi)太陽能汽車因成本過于高昂,發(fā)電能力有限,實(shí)用價(jià)值都不算高。
人類之所以能夠發(fā)展到今天,就是因?yàn)楦矣趪L試一切可能,將所有的坑踩過一遍,前方的路自然明了,對(duì)于充滿科幻的未來的追求,也永遠(yuǎn)不會(huì)消失。
03、未來的汽車,還可能使用什么能源
在科幻電影中,飛馳的汽車是刻畫未來人們生活的重點(diǎn),那么未來的汽車還可能會(huì)使用什么能源呢?
1、無線電波供電
在國內(nèi)最知名的科幻小說《三體》中,未來汽車所采用的能源也是電能,但能量來源不再是車內(nèi)的電池,而是遠(yuǎn)處的無線電波發(fā)射器。這種充電的原理與微波竊聽器相同,現(xiàn)階段人類已經(jīng)可以使用微波為遠(yuǎn)處的竊聽器充電,未來或許可以使用相同的原理,超越距離為汽車供電。
不過對(duì)于無線電波供電,小雷還有一些擔(dān)心,汽車行駛過程中功率很大,使用無線電波為其供電,輻射會(huì)不會(huì)太高,以至于傷害到人體。
2、同位素電池
同位素電池就是所謂的核電池或原子能電池,在衛(wèi)星、太空探測(cè)器中較為常見。同位素電池的原理是利用放射性元素的輻射發(fā)電,能夠使用的時(shí)間要看元素的半衰期。2022 年 7 月,美國研發(fā)了一款基于 C14 的同位素電池,半衰期為 5700 年左右,整個(gè)反射過程可以持續(xù) 2.8 萬年,使用上萬年都不是問題。
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目前同位素電池已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了小型化,放到車上沒什么問題,但價(jià)格普遍昂貴。其次,同位素電池的功率都很低,普遍百瓦級(jí),想要實(shí)現(xiàn)高功率,除非使用半衰期極短、放射性極強(qiáng)的元素,但半衰期太短就意味著電池需要經(jīng)常更換。
或許未來科技進(jìn)步,科學(xué)家能找到效率更高或者可以控制電池成本的方案,以實(shí)現(xiàn)同位素電池在汽車領(lǐng)域的商用。
3、氫能源
氫能源并不先進(jìn),現(xiàn)在就有許多氫能源汽車發(fā)布,尤其是豐田和現(xiàn)代,在氫能源汽車領(lǐng)域已有較深的研究。不過考慮到成本、安全性等問題,現(xiàn)階段氫能源的商用價(jià)值不如電池。
氫氣燃燒后會(huì)生成水,污染主要集中在制備氫的過程,且氫能源的能量密度比鋰電池更高,非常適合未來我們的使用場(chǎng)景。科學(xué)家需要解決的問題在于制造與運(yùn)輸氫的成本,以及氫能源存在的安全隱患。
相對(duì)于無線電波和同位素電池,氫能源的難度簡(jiǎn)單多了,而且國內(nèi)正在鋪設(shè)光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等發(fā)電裝置。這些發(fā)電廠的優(yōu)勢(shì)是低污染,劣勢(shì)則是不穩(wěn)定,有時(shí)發(fā)電很高,可到了特定環(huán)境下,就無法繼續(xù)發(fā)電了。發(fā)電廠生產(chǎn)的電力無法存儲(chǔ),不用就浪費(fèi)了,因此可以利用閑時(shí)的電力制備氫氣,降低電力浪費(fèi)。
萬丈高樓始于壘土,未來的生活都要建立在現(xiàn)在的基礎(chǔ)上,哪怕太陽能汽車無法成為主流,我們也不該對(duì)其發(fā)出嘲笑,他們的每一步都是在探索未來存在的可能性。而且在電動(dòng)汽車的潮流之下,這類超時(shí)代的項(xiàng)目,很難獲得太多投資。
以另一家天陽能汽車研究公司 Sono Motors 為例,IPO 上市之前五年時(shí)間才融資 1.266 億美元(約合人民幣 8.6 億元),別說跟蔚小理這種巨頭相比了,連法拉第未來都不如。這種公司突然破產(chǎn)很正常,只能證明這一次探索失敗了,未來還會(huì)有企業(yè)繼續(xù)在這個(gè)方向探索。
畢竟,世界上第一輛電動(dòng)汽車發(fā)明于 1881 年。
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