太陽能車輛符合光伏和車輛兩個行業的發展方向。隨著光伏組件的效率不斷提升，車身輕量化的不斷創新，這兩個行業的交匯一定會在可見的未來出現。

文 | 蘆濤

太陽能車有沒有大規模推廣的可能？答案是肯定的。因為太陽能車輛已經在輕型低速領域批量交付，也會在所有電動車上變成一個標準配置。但是在此之前，有一些技術和商業化前提需要滿足，本文試論述。

現實挑戰

汽車牽引性能的主要指標。是剩余牽引力(總牽引力減空氣阻力)和汽車總重之比。此值越大,汽車的加速、爬坡和克服道路阻力的能力越大。 同步附著系數P111前后輪同時抱死時的地面附著系數稱為同步附著系數(線與I曲線交點處的附著系數) 利用。

更重要的是，因為太陽能充電“即時”的特點，可以相應降低動力電池的容量，而不影響車輛的行駛里程（舉例，原來裝載10度電的車輛，每日可以行駛100公里，因為太陽能可以隨時發電充進電池，可以降低裝機容量至8度電，因為太陽能可以即時充電，仍然可以保證每日行駛100公里不需要額外充電）， 這樣，對儲能電池所需要的稀有金屬的依賴也會降低，對社會對環境對一國的能源安全都大有益處。

都很美好，可以還有一個商業化的問題：人類為什么要在車上安裝太陽能呢？畢竟現在看來，“不太劃算”。

實現太陽能車規模使用的目標主要有兩個挑戰：一是能量密度低，一是能源可靠性。就能量密度而言，假設車頂面積為4平米，太陽能安裝功率在800w，在北京最好每日也就發電3度電，乘上系統效率，大約也就2.4-2.5度電，進入電池后能夠驅動車輛行駛最多20公里？這已經是很樂觀的預測了。為這20公里，還是需要充電的動作，太陽能就顯得雞肋了。二是能源可靠性，車輛的行駛需要穩定的能源，可是太陽能不穩定，陰晴圓缺都會讓發電量發生浮動，而車輛不可能說雨天就不開了。

如果我們退一步，去做那個當所有都反對時，坐在角落沉思的人——在什么前提條件下，太陽能車不但技術可行，而且能實現商業化閉環，從而實現大爆發呢？

理論上講，車速是可以無限提高的；但車速的提高又面臨這另外一個問題：沒力。這時變速箱又起到了另外一個作用：減速增扭，讓汽車更容易啟動。要想車速的提高，只能換一個傳動比更高的變速箱。注：變速箱就是波箱 。

這一大爆發發生的理論核心是太陽能電量與度電公里數的比較：當太陽能的平均日發電量足夠高，而車身輕量化的發展使得車輛足夠輕，從而一天太陽能的平均發電量足以滿足車輛行駛一天的耗電量時，太陽能就會變成一個主要的出行能源供應方式。

還需要哪些條件？

汽車發動機所發出的動力靠傳動系傳遞到驅動車輪。傳動系具有減速、變速、倒車、中斷動力、輪間差速和軸間差速等功能，與發動機配合工作，能保證汽車在各種工況條件下的正常行駛，并具有良好的動力性和經濟性。傳動系一般由離合。

實現這一平衡共有5個前提條件，我把這五個條件縮寫為HOBS-5%：

第一個條件是車輛的度電公里數（”H”，high in km/kwh)。目前一般一輛乘用車的度電公里數為12，理論值在8-10，甚至更低，這樣，就對太陽能的發電量提出很高要求。現階段的太陽能發電僅能達到日均1-2度電，這種情況下，一天好幾個小時的發電還不夠一腳加速的耗電，商業邏輯不成立。但是，如果隨著車身輕量化，度電公里數達到20甚至25？太陽能一天的發電量達到2-3度電，那么這一平衡就成立了。

學習汽車理論是讓我了解汽車各個系統的工作原理，在了解工作原理的基礎上去維修，這樣才能學習透徹，才能用最短的時間檢測出故障點。該書共分七章，根據作用于汽車上的外力特性，分析了與汽車動力學有關的汽車各主要使用性能。

第二點就是車輛肯定要有長時間接觸陽光的時間（“O”，outdoor exposure)。一般算來，建筑或者地面太陽能都以每日4-5小時來計算發電量，車輛是否有足夠的時間接觸光照？總體來看，雖然大城市地下車庫更多，從全球來看，大量車輛是有長時間機會處于陽光下的。

第三點是車輛共太陽能鋪裝面積要足夠大(“B”，big space for solar) 。這一點對車型提出了要求，如果一個車體的投影面積比較小，那么太陽能的鋪裝面積就會比較小，從而導致發電量不佳。從車型的角度來說，車型越方正，頂面越大越利于太陽能的鋪設，也利于發電。

第四是車輛的使用場景盡可能為短途（“S”，short trip)。車輛的度電公里數當然與車身直接相關，但是車輛的應用場景，即日均行駛里程直接相關。一般來說，大部分人日均行駛里程不超過40km，如果按照度電公里數為20來算，即每日耗電量為2度，如果有合適的太陽能鋪設面積，和足夠的觸光時間，那么太陽能車輛是完全可行的。

最后但也是很重要的一點，就是成本(“5%”，成本占比在車輛總成本的5%以下）。好的技術如果要能商業化應用，一定要有一個合適的成本占比。經過我們的研究，太陽能系統占整車的成本最好不要超過5%，當然，越低越好。

如果HOBS- 5%這五個條件都滿足時，太陽能系統會是車輛很有效果的能量來源，且不說無感充電給使用者帶來的美好體驗，也不去計算隨時充電可以降低車輛的鋰電池配置容量，單單是太陽能可以提供源源不斷的免費電力，就可以讓它成為一種非常好的車載能源供應方式。

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值得注意的是，太陽能車輛符合光伏和車輛兩個行業的發展方向：隨著光伏組件的效率不斷提升，車身輕量化的不斷創新，這兩個行業的交匯一定會在可見的未來出現。這一交匯為人類呈現的就是光能車這一人類工業品的精華：這會是一種超高度電公里數的車輛，太陽能是主要的能量來源行駛。隨著兩個行業在政策利好下的高速發展，上述這一切會很快發生。