画饼能力堪比马斯克?奔驰黑科技来了,电车只需要太阳充电。

2024-12-03

对于补能这件事,新能源汽车行业还没有放下执念。


充电感觉还不完美,纯电车市场寒冷。造车企业的方法是减少新能源汽车对充电桩的依赖,多条腿走路,其中插电式混合已经让很多车企尝到了甜头。


也有一些汽车制造商的目光摆得更长远,进一步挖掘了太阳光等电气化和可再生资源的潜力。


在最近的奔驰斯图加特研讨会上,奔驰展示了一系列计划在2040年上车的技术,包括动力总成和电池结构创新,以及一项更值得关注的黑色技术。



(图片来自奔驰)


丰田、现代等汽车制造商试图将硅基太阳能电池板应用到汽车上以延长续航时间。但是太阳能电池板的面积和能量转换效率并不理想,一天的发电量非常有限,行业逐渐放弃了硅基太阳能电池板的布局。而且奔驰另辟蹊径,打起了涂料的主意。


汽车“太阳能充电”概念出现至今仍处于概念阶段,奔驰这次到底是不是画饼?


汽车光伏发电:理想很丰满,现实很骨感


如前所述,一些汽车公司早些时候将碳基太阳能电池板应用到汽车上,以增加续航里程,但基本上收效甚微。主要原因是汽车上的太阳能电池板面积小,转化效率普遍不高,每天给车辆提供的电能非常有限。


刷新奔驰VISIONN充电行驶里程记录 配有117块超薄太阳能板的EQXX,据官方资料显示,理想情况下每天只能提供25公里左右的额外里程,最大的意义在于支撑车内电子产品的运行。


太阳能发电在汽车中的应用最大的问题是覆盖范围。光照面积越大,总发电量越大。奔驰的方法是用可以将光能转化为电能的光伏涂料覆盖车身皮肤,增加光照面积。


奔驰表示,这种特殊的涂层是由无毒、常用的材料制成的,厚度只有5。μm,能达到50g//50g的重量m²,并且位于车身钣金件和彩色涂料之间。94%的太阳能可以通过特殊的颜色涂层传递到太阳能涂层。理想环境下,光电转换效率为20%,每年可获得额外的续航能力7450公里(约12000公里)。



(图片来自奔驰)


相比之下,商用太阳能电池板的转换效率一般为18%-26%。太阳能发电涂料比可塑性好,隐藏性更好,覆盖在车身上会有更大的光照面积。也就是说,每年总行驶里程在1万公里左右的客户,基本上不用充电就能做到。


因此,电车补能的成本可以无限接近于“0”。


但是理想总是丰满的,电车通仍然需要先泼一盘冷水,光伏发电本身就是一个复杂的热传递系统,光照面积只是一回事,更多的是“看天吃饭”。


光照、光照角度方向、大气条件、阴影和遮挡,都是阻碍发电效率的不确定因素,正因为如此,汽车公司总是用“理想情况”来宣传,贯彻到实际应用中,能真正满足理想要求的只能说屈指可数。


此外,太阳能光电转换媒介也会被消耗掉,经过长时间的暴露和转换,发电性能不可避免地会下降,需要定期维护和更换。此外,用户还应考虑以下问题:首先是如何保护钣金零件的光伏涂料,其次是改色膜、保护膜是否会影响发电效果。


目前光伏涂料的成本和技术难度还不得而知,奔驰就像马斯克一样,给我们画了一个不清楚什么时候可以吃的大饼。


不得不承认,依靠光伏涂料提高电车续航能力、降低补能成本的想法是非常先进的。目前阻碍汽车配电光伏技术发展的不是技术本身,而是材料和现实因素太多。用光电转换代替汽车充电是不现实的。


“雷声大雨点小”的太阳能上车,但不应被轻视。


追求太阳能的历史最早可以追溯到80年代。第一辆具有实际驾驶能力的太阳能汽车来自1982年,没有电动汽车有着悠久的历史。


多年来,造车企业一直试图将可再生资源与汽车结合起来,在新能源时代,类似的探索和尝试也越来越多,包含但不限于小鹏P5、丰田bZ4X、奇瑞iCar 03、Lightyear 0、现代化的Sonata Hybrid、Cybertruck特斯拉...


汽车公司主要以试水的态度,通过选择提供太阳能发电配置。整个光电转换方案价格不便宜。丰田bZ4X的太阳能电池板价格高达2万元。在极好的天气下,每天的发电量只有1.5度,大约是10公里的续航里程。


外界对太阳能发电设备的评价出奇的一致,体验与售价不一致,性价比极低,回本周期也很长。有些网民计算过,想要通过太阳能发电来节约电费,大约需要60年,甚至远远超过电动汽车的设计寿命。


到目前为止,只有少数新能源汽车保留了丰田bZ4X等太阳能发电的选择。然而,一些车型具有野外露营等游戏特性,制造商将继续提供类似的功能选择。然而,纵观整个行业,可再生资源的探索几乎停滞不前,每个人都将更多的精力投入到更实用的混合动力中。



(图片来自广汽丰田)


它还引出了一个问题:充电效率低下,汽车光伏技术是否就是“原罪”?


电车通觉得不也,光电转换的效率对于新能源汽车电池组的意义的确很小,假如把注意力集中在汽车上的电力设备上,一切都是有道理的。


新能源汽车有更多的电气设备,耗电量比燃油车高几倍。智能驾驶计算平台、驾驶舱计算平台、空调、冰箱等设备都是除电驱动之外的“大耗电者”。


此外,汽车外放电也有丰富的应用场景。一方面是针对野外露营的外放电需求;另一方面,它有机会作为整个房子的电源,太阳能可以派上用场。


总之,从长远来看,光伏发电上车有其实用性。更创新的光伏涂料不仅仅是奔驰不切实际的异想天开。整车充电不能代表所有的车载光伏技术。


根据DATATA,目前效率低不影响可再生资源的发展。 根据BRIDGE的数据,2021年全球太阳能汽车市场价值将达到4.25亿美元,预计到2029年,这一数字将达到59.1936亿美元。事实上,除了我们能想到的乘用车、公共汽车等许多商业车型外,还有光伏发电。


由此可见,行业对新能源的理解不仅仅是电车和充电桩。光伏发电的意义和蔚来换电一样,是汽车制造商在“多条腿走路”理念下的勇敢尝试。


锂电池并非终局,新能源汽车不断探索“可再生”


曾有人质疑过新能源汽车的技术路线,因为目前的电源主要是火力发电,本质上也是化石能源的“转弯”应用。然而,随着风力发电和太阳能发电概念的兴起,可再生能源发电的比例正在增加。在探索更多不依赖化石能源的电力方式的同时,新能源汽车行业也发生了变化。


太阳能发电只是可再生绿色能源之一。虽然新能源汽车的子驱动形式主要是电力,但氢能在汽车行业确实试图以更可行的能源形式发展,具有代表性。目前氢能车型的工作原理类似于增程式,都是通过发电为电瓶车提供能量。氢气和氧气在催化剂的作用下产生电能,取代了内燃机增程器。


此外,吉利汽车在20年前开辟了一条甲醇燃料汽车的科技路线。甲醇燃料易于制备,成本低,化学性质接近汽油,能源补充堪比燃油车。此外,吉利还在同一燃料箱中灵活混合了甲醇和汽油,可以与PHEV动力装置一起使用。到目前为止,已经有很多量产的上市车型。


新事物的诞生总是伴随着许多争议。就像太阳能发电上车一样,发电效率真的被很多人拒绝了。氢能和甲醇能源也因“易燃易爆”而受到质疑。


甚至有企业在实践“核能汽车”。23年5月,蔚来汽车投资15亿元成立了一家核聚变科技公司,一度冲上热搜。Helion,美国核聚变创业公司 Energy此前表示,通过核聚变产生的能量,可以产生900万千瓦时的清洁电力,为一辆电动汽车提供5600万公里的动力。可控核聚变是一种真正的清洁、长效、几乎无污染的绿色新能源,与目前所有的能源(包括核裂变)相比。


就电车通而言,新技术从概念到成熟再到大规模应用需要发展,新能源汽车投放这么多年,也就是近两年才被广泛接受,纯电力并非新能源的正确答案,至少汽车行业并不这么认为,否则也不会在氢能、甲醇等黑技术上多段布局。


从目前的角度来看,汽车配合光伏发电太天方夜谈,实用性也很低,但电力的灵活性无法估量。也许有一天,一个亿级需求的市场会再次爆发。奔驰的光伏涂料面向2040年,新能源汽车市场每年都在变化。没有人能确定当时的汽车会是什么样子。


文章来自“电车通”,36氪经授权发布。


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