为何太阳能汽车始终没有大的突破

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在不影响设计的情况下,汽车厂商通过增加太阳能电池来为汽车提供动力,并取得了一些进展。例如,像梅赛德斯-奔驰公司的 Vision EQXX 概念车和现代公司的混合动力车 Sonata,都使用了嵌入车顶的太阳能电池。

但遗憾的是,这些太阳能电池所提供的电力并不足以驱动车辆前行,只是作为辅助电源使用。

2021年6月,Engineering Explained 发布了一段视频,表示尽管每小时地球可以收到 173 万亿千瓦的电力,但是现有技术无法将其转换为驱动汽车的电能。

Engineering Explained 以特斯拉 Model 3 为例,表明如果该车的车顶配备了太阳能电池,它实际上只能产生约 1.5千瓦的电力。这将使车辆能够以每小时 12 英里的最高速度无休止地行驶。按照这个速度,如果停在完美的阳光条件下,电池将需要 8.3 天(200小时)才能充满电。

太阳能的问题是,它的大部分会在途中丢失。例如,只有 55% 的太阳能量能够到达地球表面;其余的被大气层损失、反射或吸收了。能源效率的另一个主要损失发生在太阳能电池技术的运行过程中。到2022年,太阳能电池板的效率最高为20%至25%。其他因素,如夜间,云层覆盖,以及赤道或极地的倾斜,都会极大地影响发电量。

在所有这些因素中,只有太阳能电池技术可以得到改善。美国能源部解释说,转换效率是指照射在设备上的太阳能被转换为可用电力的百分比。发表在《光伏技术进展》上的一项研究显示,自1941年太阳能电池板只有1%的能源效率以来,该技术已经有了重大改进。然而,科学表明,在太阳能转换方面取得重大突破之前,太阳能汽车将只是一个梦想。

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