太陽能汽車的未來發(fā)展趨勢分析

　　11月18日開幕的廣州車展上，漢能集團(tuán)展出全太陽能動(dòng)力汽車Solar R，這是漢能太陽能汽車第三次在公眾面前亮相。漢能最早發(fā)布太陽能汽車是去年10月在北京舉辦的“全國大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新活動(dòng)周”上，展出Hanergy SolarPower車型得到***和科技部萬鋼部長認(rèn)可。太陽能汽車會成為一種新類型的新能源汽車嗎？本文將做詳細(xì)分析。

　　奧迪奔馳豐田十年前就開始賣太陽能汽車

　　太陽能汽車其實(shí)也不是新事物。十年前就有很多國際汽車制造商在自己的傳統(tǒng)汽車車頂上搭載太陽能板發(fā)電，由于當(dāng)時(shí)太陽能板成本高，他們的面積比漢能太陽能汽車小得多。最早的記錄是2002年奔馳發(fā)布的W211的E240太陽能車內(nèi)降溫系統(tǒng)，車頂后部搭載的太陽能電池板可在車輛熄火后，繼續(xù)為車內(nèi)電子設(shè)備供電。第一代奧迪 A6 Allroad 轎車也使用太陽能天窗給鼓風(fēng)機(jī)供電換氣，筆者在2006年考察上海汽車市場時(shí)也看到過這款車。另外2010年上市的第三代豐田普銳斯也搭載了太陽能天窗，其面積是0.4平方米，除了在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火情況下可以為車內(nèi)通風(fēng)降溫，產(chǎn)生的電量可以幫助汽車每天多行駛15英里，其安裝成本是3500美元。近年來，太陽能發(fā)電技術(shù)也開始在20萬左右的中級車上應(yīng)用，例如斯柯達(dá)昊銳的高配版也搭載了0.27平方米太陽能板，其后裝市場價(jià)格是8000元人民幣。

　　斯柯達(dá)昊銳高配版搭載了太陽能板

　　太陽能技術(shù)已經(jīng)悄然進(jìn)入國產(chǎn)轎車和大巴

　　據(jù)相關(guān)資料顯示，中國企業(yè)已經(jīng)掌握太陽能汽車的整車和核心零部件技術(shù)。2009年，河北保定的英利光伏應(yīng)用技術(shù)研究院研發(fā)出車頂用太陽能電池，并且通過天津汽車技術(shù)研究中心的技術(shù)性能測試。2010年，比亞迪推出的F3DM低碳版雙模新能源汽車，搭載了像全景天窗一樣的車頂太陽能電池充電系統(tǒng)，可以對車載動(dòng)力電池充電，這套系統(tǒng)售價(jià)約2萬元。2012年，黑龍江龍華汽車有限公司開發(fā)出12米太陽能電電混合新能源客車。2016年3月，黑龍江龍華汽車有限公司在江蘇常州將25輛太陽能為輔助能源的“電電氣”新能源公交車交付給常州市公共交通集團(tuán)公司運(yùn)營。另外2015北京國際道路運(yùn)輸展上，南京金龍展出了11米的太陽能電動(dòng)客車，太陽能光伏電板就裝在車頂，面積有15平方米。由此看出，除了漢能集團(tuán)，中國已經(jīng)有多家企業(yè)開發(fā)出太陽能汽車。但是由于目前太陽能板成本高，國家沒有補(bǔ)貼，導(dǎo)致目前國內(nèi)太陽能汽車銷量很少。

　　南京金龍的太陽能電動(dòng)客車

　　電動(dòng)跑車新貴開始關(guān)注太陽能

　　豐田普銳斯PHV插電混動(dòng)車已經(jīng)開始在車頂安裝太能電池板為車輛充電，這可以幫助車輛能耗效率提高10%，目前這種普銳斯PHV車型已經(jīng)在日本、美國和歐洲市場銷售。今年10月，有網(wǎng)絡(luò)消息顯示，特斯拉即將銷售的Model 3車型可能會采用太陽能車頂篷技術(shù)，而這種全新技術(shù)可能是特斯拉全新開發(fā)的內(nèi)嵌太陽能電池的“特斯拉玻璃”，其功能就是收集太陽能產(chǎn)生電力，為車內(nèi)的一些電子部件供電。另外，2014年萬向集團(tuán)收購美國菲斯科（Fisker）電動(dòng)跑車品牌后，重新命名為“Elux”，未來第一顆款純電動(dòng)跑車Elux Reveno將采用大面積車頂太陽能電池板，可以為整車提供足夠的電力。隨著光伏技術(shù)的進(jìn)步，太陽能板即將大規(guī)模進(jìn)入汽車市場。

　　豐田普銳斯PHV插電混動(dòng)車車頂安裝的太能電池板

　　太陽能汽車不是偽命題

　　目前在中國太陽能造車的領(lǐng)軍企業(yè)是漢能集團(tuán)，他們投入的大量的資金和人力，在推動(dòng)這一新技術(shù)在中國市場的發(fā)展，盡管也有一些人士提出成本、量產(chǎn)等疑問。筆者認(rèn)為，漢能提出的太陽能汽車的應(yīng)用場景，每天充電5-6小時(shí)，可以行駛80公里，在中國能夠滿足很多消費(fèi)者出行的需求。據(jù)上海新能源汽車數(shù)據(jù)中心對上海市5萬多輛新能源汽車運(yùn)營數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，上海新能源車主每天平均開車?yán)锍讨挥?1公里，因此過長的續(xù)駛里程只能增加車重和成本。此外，特斯拉今年在新加坡吃到罰單，原因是新加坡將電動(dòng)車消耗的電量折算成二氧化碳排量，計(jì)算結(jié)果認(rèn)為Model S的二氧化碳排放量超標(biāo)，國內(nèi)的新能源汽車行業(yè)頂級專家王秉剛老師和楊裕生院士也呼吁，盲目提高電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程，會導(dǎo)致更多的環(huán)境污染。另外在中國，低速電動(dòng)汽車是一個(gè)很大的市場，漢能太陽能汽車的技術(shù)參數(shù)與低速電動(dòng)汽車不謀而合，這個(gè)參數(shù)也符合美國短距離電動(dòng)汽車（Neighborhood Electric Vehicle）的技術(shù)要求，將來可以對外出口。因此太陽能汽車將成為未來新能源汽車的一個(gè)主流技術(shù)路線。

　　漢能太陽能汽車的多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)

　　目前漢能太陽能汽車優(yōu)化采用多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，使得整車風(fēng)阻系數(shù)最低，行駛能耗最小，用戶體驗(yàn)更佳。車身采用碳釬維材料打造，目前全球只有寶馬一家具備這項(xiàng)核心技術(shù)，寶馬用碳釬維材料打造的i3和i8電動(dòng)汽車重量比傳統(tǒng)汽車輕300多公斤，更加節(jié)能環(huán)保，因此在海外市場十分暢銷。另外漢能太陽能汽車Solar L創(chuàng)新地采用鷗翼門技術(shù)，為乘客創(chuàng)造了比傳統(tǒng)的推拉式車門更大的出入通道，目前此項(xiàng)技術(shù)只有在特斯拉Model X豪華電動(dòng)汽車大規(guī)模量產(chǎn)。這款車用攝像頭取代傳統(tǒng)的車外后視鏡也是行業(yè)首創(chuàng)，駕駛員可以通過中控臺的大屏幕觀察汽車兩側(cè)的情況，此舉不僅整車造型更加美觀，降低了風(fēng)阻系數(shù)，而且更符合人機(jī)工程學(xué)。

　　漢能全太陽能動(dòng)力汽車Solar R

　　漢能太陽能汽車的產(chǎn)業(yè)化路徑

　　漢能太陽能汽車的核心技術(shù)是用太陽能板發(fā)電，取代傳統(tǒng)的充電站技術(shù)，擺脫對充電站的依賴，建立“移動(dòng)充電”新概念。在光伏技術(shù)方面，漢能一直創(chuàng)造并保持著薄膜太陽能電池技術(shù)轉(zhuǎn)化率的世界紀(jì)錄，其砷化鎵薄膜太陽能電池技術(shù)最高轉(zhuǎn)化率達(dá)到31.6%。另外由于國家發(fā)改委對中國企業(yè)的新能源汽車生產(chǎn)資質(zhì)的相關(guān)政策，漢能不排除與車廠合作或用代工模式解決太陽能汽車上牌照的問題。目前漢能一方面與多家車企的太陽能汽車項(xiàng)目提供高效率的太陽能板，另外也可以和代工廠合作。當(dāng)前在中國汽車行業(yè)，代工是解決創(chuàng)新企業(yè)在沒有資質(zhì)情況下造車的創(chuàng)新商業(yè)模式，可以借鑒的成功案例有，互聯(lián)網(wǎng)公司蔚來汽車委托江淮汽車代工生產(chǎn)第一代電動(dòng)汽車。奧迪委托上汽集團(tuán)代工生產(chǎn)上海版奧迪。

　　未來太陽能板成本僅相當(dāng)于一年的汽車油費(fèi)

　　漢能集團(tuán)在廣州車展的太陽能汽車產(chǎn)品發(fā)布會上，高級副總裁張彬先生介紹，隨著薄膜發(fā)電技術(shù)的大量普及，這一技術(shù)的市場應(yīng)用場景非常廣闊，包括太陽能汽車、高空長航時(shí)無人機(jī)、可穿戴裝備等等，未來砷化鎵薄膜芯片的成本會降到1美元/瓦，以一輛鋪設(shè)6平方米的太陽能板的汽車為例，成本僅比普通電動(dòng)汽車增加1800美元（1.2萬元人民幣），這僅相當(dāng)于一輛普通汽油車一年的燃油費(fèi)用，因此市場經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。目前漢能正在考慮多種商業(yè)模式在汽車行業(yè)推廣太陽能汽車技術(shù)。在前裝市場，漢能可以為汽車玻璃供應(yīng)商提供太陽能芯片，太陽能板被集成到汽車前擋風(fēng)玻璃和天窗玻璃的夾層中。在后裝市場，漢能太陽能芯片還可以安裝在車頂，為車載電器供電。

　　太陽能汽車商業(yè)化一定要應(yīng)用車身輕量化技術(shù)

　　上海交通大學(xué)汽車工程研究院殷承良院長認(rèn)為，應(yīng)用車身輕量化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)太陽能汽車商業(yè)化的重要技術(shù)路徑。根據(jù)理論計(jì)算，汽車重量減輕一半，續(xù)駛里程將延長一倍。目前現(xiàn)有的鋁車身、鎂合金和碳釬維等汽車輕量化材料方案中，碳釬維是未來的主流技術(shù)路徑。在國外，寶馬已經(jīng)應(yīng)用碳釬維材料生產(chǎn)出i3和i8電動(dòng)汽車，并且于兩年前面向全球銷售。在國內(nèi)，上海交通大學(xué)與美國通用汽車公司合作，已經(jīng)研發(fā)出雪佛蘭EN-V 2.0電動(dòng)汽車，采用了國產(chǎn)化的碳釬維輕量化材料，目前已經(jīng)在上海開展了一年多時(shí)間的新能源汽車分時(shí)租賃汽車共享項(xiàng)目的運(yùn)營。因此未來的太陽能汽車一定會采用碳釬維輕量化材料。

　　太陽能是最符合中國國情的新能源汽車解決方案

　　中國能源網(wǎng)首席信息官韓曉平先生認(rèn)為，目前中國的新能源汽車種類主要是電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車，由于火力發(fā)電是中國主要的電力來源，因此從能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的角度考慮，其實(shí)當(dāng)前的中國新能源汽車解決方案是不夠環(huán)保的。在日本，以豐田為首的車企將燃料電池作為終極電動(dòng)汽車能源，這與日本的能源結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。其實(shí)氫燃料在儲存運(yùn)輸過程中需要低溫高壓等多項(xiàng)嚴(yán)格的技術(shù)措施，另外氫氣由于分子量很小，在存儲過程中，很容易產(chǎn)生泄露，這個(gè)問題在之前的清華大學(xué)的燃料電池汽車項(xiàng)目中就發(fā)生過。因此綜合來看，太陽能汽車是最符合中國國情的新能源汽車解決方案。

　　太陽能汽車在全球有廣闊的市場

　　新華社“環(huán)球車談”欄目主編張毅先生表示，由于自己考察過很多國內(nèi)外汽車企業(yè)。在日本，他發(fā)現(xiàn)本田的汽車工廠很多年前就采購漢能的薄膜太陽能板發(fā)電。在中國，福田也正在與漢能合作開發(fā)太陽能汽車項(xiàng)目。另外中國汽車行業(yè)對漢能太陽能薄膜車載發(fā)電技術(shù)也十分關(guān)注，新華社對漢能太陽能汽車的新聞報(bào)道，閱讀量已經(jīng)超過75萬。目前中國已經(jīng)是全球第一大二氧化碳排放國，現(xiàn)有的汽油車和新能源汽車都會直接和間接地產(chǎn)生二氧化碳排放。從現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)來看，太陽能是大自然給我們?nèi)祟惖囊粋€(gè)最大的禮物。目前包括特斯拉和比亞迪在內(nèi)的國內(nèi)外車企都在研究太陽能汽車技術(shù)，因此太陽能汽車在全球有廣闊的市場。