馮茹、邱潔

（長春汽車工業(yè)高等專科學(xué)校 130000)

0 引言

汽車行業(yè)的發(fā)展給廣大人民群眾的生產(chǎn)生活帶來了翻天覆地變化的同時(shí)，也在一定程度上引發(fā)了環(huán)境問題，這一問題自汽車誕生之日起就引起了世界各國的高度關(guān)注。如何減輕汽車尾氣排放的二氧化碳所導(dǎo)致溫室效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)人類可持續(xù)發(fā)展，是我們必須要考慮的問題。而太陽能作為一種清潔的可再生能源是我們解決這一問題，實(shí)現(xiàn)汽車行業(yè)發(fā)展范圍擴(kuò)大化最為有效的舉措[1]。

1 太陽能在汽車領(lǐng)域運(yùn)用的優(yōu)點(diǎn)

早在20世紀(jì)，人們就開始了對太陽能的研究。然而受到技術(shù)條件偏低等諸多因素的影響，沒能夠?qū)⑻柲芗夹g(shù)應(yīng)用到汽車領(lǐng)域中。但隨著社會(huì)的發(fā)展，技術(shù)條件水平的提升，人們開始加強(qiáng)對太陽能在汽車領(lǐng)域應(yīng)用的研究工作，并取得了一定的成績。

筆者通過長期的研究與實(shí)踐后認(rèn)為，將太陽能技術(shù)應(yīng)用到汽車新能源領(lǐng)域當(dāng)中擁有諸多優(yōu)勢，比如節(jié)約資源。眾所周知，在汽車領(lǐng)域中所使用的能源大多數(shù)為不可再生資源，而太陽能在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用可以有效減少不可再生資源的使用。

太陽能汽車可以在白天吸取太陽光，并通過相關(guān)技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為電能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)汽車的驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)運(yùn)用。太陽能汽車的操作也更加方便和快捷，對于驅(qū)動(dòng)汽車的主體沒有過度限制，極大擴(kuò)展了汽車的應(yīng)用范圍[2]。

2 當(dāng)前太陽能在汽車新能源領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 太陽能作為第一驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車

與傳統(tǒng)的汽車相比，太陽能汽車在運(yùn)行原理上有其自身獨(dú)有的特點(diǎn)，在太陽能汽車上是沒有發(fā)動(dòng)機(jī)的。該種車輛是由電池板、儲(chǔ)電器及電機(jī)組成，通過車體外表的太陽電池板收集太陽能，并通過一系列措施，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再通過消耗電能來實(shí)現(xiàn)汽車的行駛。而汽車的行駛速度則可以通過電能消耗的快慢來實(shí)現(xiàn)，駕駛員只要控制輸入電機(jī)的電流就可以控制車輛的行駛速度。

筆者通過對市面上現(xiàn)有的太陽能汽車進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段太陽能汽車的最高車速能達(dá)到100 km/h以上，而在沒有太陽光或太陽光不充足的時(shí)候?yàn)?00 km/h左右。

還有一種概念上的太陽能汽車，這種汽車與傳統(tǒng)的太陽能汽車并不完全相同，這類汽車的車體上并沒有安裝相應(yīng)的光伏電池板，而是將蓄電池安裝在車輛上。這種配置儲(chǔ)蓄電池的太陽能汽車與現(xiàn)有的車輛在外形上非常相似，并不會(huì)給人另類的感覺。但值得注意的是，這種車最大缺點(diǎn)就是必須經(jīng)常到太陽能電站去充電，在一定程度上阻礙了這種汽車的應(yīng)用[3]。

2.2 太陽能和其他能量混合驅(qū)動(dòng)汽車

太陽能之所以沒有實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用，主要原因在于太陽能有以下幾個(gè)缺點(diǎn)：一是它的輻射強(qiáng)度相對較弱，收集不方便；二是光伏電池板造價(jià)非常昂貴，而且難以實(shí)現(xiàn)對太陽能有效存儲(chǔ)。這些因素導(dǎo)致了太陽能在現(xiàn)階段應(yīng)用在汽車方面受到了很大的阻礙。

正因如此筆者認(rèn)為，可以采用太陽能和其他能量相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)混合驅(qū)動(dòng)汽車的研究。這種利用太陽能與其他能源結(jié)合的混合驅(qū)動(dòng)汽車，與傳統(tǒng)汽車在外觀上并沒有特別大的差別，區(qū)別僅在于在車輛表面加裝了部分太陽能吸收裝置，例如在車頂上安裝了電池板。

這種混合式驅(qū)動(dòng)模式給汽車帶來了諸多方便和好處：這種混合驅(qū)動(dòng)形式有效的減輕了整車質(zhì)量；由于有汽油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，因此蓄電池不用存儲(chǔ)太多的電量，其電量的容量只要滿足一天使用即可；這種混合驅(qū)動(dòng)形式的太陽能汽車在大多數(shù)城市都可以實(shí)現(xiàn)低速行駛，對于區(qū)域的要求并不特別嚴(yán)格，有效降低了城市污染[4]。

2.3 汽車輔助能源

傳統(tǒng)燃油汽車的功率一般在幾十千瓦左右，而太陽輻射功率最多為1 kW/m2，目前的光電轉(zhuǎn)換效率小于30%。因此，想要全部應(yīng)用太陽能來實(shí)現(xiàn)汽車的驅(qū)動(dòng)，就需要有幾十平米的接收面積來實(shí)現(xiàn)太陽能的儲(chǔ)存，但對于現(xiàn)階段的技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)條件來說，很難實(shí)現(xiàn)。

但我們可以將太陽能作為傳統(tǒng)汽車的輔助動(dòng)力，以此來有效減少不可再生資源的消耗，進(jìn)一步提高汽車的電氣化程度，避免電量的過度消耗。例如，將太陽能作為輔助充電能源，通過在車?yán)锇惭b太陽能電池的方式，為轎車提供電量，進(jìn)而達(dá)到節(jié)約電能，保護(hù)環(huán)境的目的。

2.4 用于驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇和汽車空調(diào)等系統(tǒng)

汽車在陽光下停放的時(shí)間較多，而長時(shí)間在陽光下停放，勢必會(huì)導(dǎo)致汽車內(nèi)溫度上升。這是因?yàn)檐圀w變成了收集太陽能的溫室，從而造成車內(nèi)溫度升高，使車內(nèi)的有害物質(zhì)變多，破壞了車內(nèi)固有的空氣質(zhì)量。如果在車內(nèi)安裝一定數(shù)量的太陽能裝置，例如我們常見的太陽能風(fēng)扇等，一方面可以有效避免車輛停放過程中可能出現(xiàn)的高溫問題；另一方面也能提高車輛內(nèi)部的空氣質(zhì)量[5]。

在汽車天窗玻璃下方，我們可以設(shè)定一些太陽能電池板，將太陽能電池板與設(shè)置的控制單元輸入端緊密聯(lián)系在一起，輸入端還要與溫度傳感器連接在一起，有效調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度，保證車輛溫度控制在一定的范圍內(nèi)。玻璃下方的太陽能電池可以隨時(shí)吸收太陽能，并通過控制單元對蓄電池進(jìn)行充電，這樣可以確保蓄電池一直處于電能充足的狀態(tài)，不僅如此，這種方式還可以有效延長蓄電池的壽命。

安裝太陽能天窗給我們帶來了諸多好處，但最為直接的好處就在于夏季高溫天氣里，即使車輛停車熄火，也能調(diào)整車內(nèi)溫度，避免由于熄火而導(dǎo)致車內(nèi)溫度升高。依靠設(shè)置在天窗內(nèi)部的太陽能電池板，我們可以大量的吸收陽光，進(jìn)而將其轉(zhuǎn)化為電力，通過控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)車內(nèi)溫度的調(diào)控，將冷空氣引入到車內(nèi)，實(shí)現(xiàn)溫度的降低。

根據(jù)資料顯示，與沒有通風(fēng)降溫的車型相比，安裝了太陽能天窗的汽車駕駛室內(nèi)的溫度最高可以降低20℃。利用太陽能供電節(jié)能降溫，十分有效地減少了汽車內(nèi)因熱所產(chǎn)生的“孤島”效應(yīng)。

3 結(jié)束語

總而言之，隨著社會(huì)的發(fā)展，太陽能在汽車新能源領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍將越來越廣泛，在給我們帶來方便的同時(shí)，極大的實(shí)現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)這一目的。因此應(yīng)當(dāng)采取有效措施，切實(shí)加強(qiáng)太陽能在新能源汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用。

當(dāng)然，我們也應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到太陽能汽車在汽車新能源領(lǐng)域中的應(yīng)用并不是一蹴而就的，它是一個(gè)系統(tǒng)的、長期的過程，在應(yīng)用過程中會(huì)面臨諸多問題，這些問題的存在需要我們樹立堅(jiān)定的意識(shí)，不斷進(jìn)行科研創(chuàng)新，只有這樣才能夠?qū)⑻柲芗夹g(shù)更好的應(yīng)用，在汽車新能源領(lǐng)域中為廣大群眾提供方便。