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盖世汽车讯 在车身或车顶安装光伏电池板的电动汽车,在由纯太阳能(000591,股吧)驱动时,每年有望实现1万公里以上的里程。这些模块的投资回收期可能只需三四年。

TNO对车载光伏电池板举行测试(图片泉源:pv-magazine)

据外媒报道,荷兰应用科学研究组织(TNO)推出车载集成光伏研究项目,以上是其主要开端发现之一。该机构的光伏和出行模块手艺项目经理Bonna Newman示意:“我们开发了一个模子,对电动汽车上安装的太阳能电池板举行评估,以量化其效益。我们想看看,在差别情况下,到底能发生若干光伏电力。”

该项目包罗探索晶体硅、薄膜和钙钛矿手艺。她进一步注释说:“我们正在测试差别的手艺,探讨若何使其有用应用于种种电动汽车的车载光伏发电,包罗客车和卡车。”

效益

现在,受限于汽车的能量效率,市场上大多数电动汽车仍然难以到达1万公里的里程。然而,Newman示意:“电动汽车的性能正在迅速提升。”

据估量,车载光伏的效益与区域的太阳辐射水平、电动汽车需求量以及电价成正比。她强调:“比如在荷兰这样的地方,没有太多阳光,但电价靠近每千瓦时0.2欧元,若是我们用太阳能电池板发电取代电网,每年可能直接节约150-200欧元的电费。与传统太阳能相比,若是你安装在汽车上的太阳能电池板约莫价值每瓦1000欧元或1欧元,可能会泛起三到四年的投资回收期。”

比起完全依赖电网电力的电动汽车,估量每年的CO2排放量可以削减250千克。她说:“从能源转换的角度来看,这显然是一大优势。固然,这取决于你所在的区域和当地的电网类型。”

这些估量值中还包罗基于传统模块制造方式的光伏电池板带来的CO2。Newman弥补说:“我们发现,几乎在所有情况下,车载光伏所带来的CO2效益都跨越纯电动汽车。”

便利性

另一重要因素是“便利系数”,即以太阳能里程和用户必须将汽车接入电网的次数来示意。对这家荷兰研究团队来说,这仍难以量化。她示意:“我们通过最详细的模子,在荷兰评估了一辆类似特斯拉的汽车,其年均行驶里程约莫可到达13000公里。我们发现,若是在车上安装光伏电池板,每年可以行使太阳能行驶3000多公里,使充电次数削减约25%。到了夏日,你甚至可以一次也不充电就开上三个月。”

在西班牙和意大利等阳光充足的地方,每年可将充电时间削减约40%。Newmann示意:“通过当前的光伏和电动汽车手艺,就可以实现这一点。在阳光明媚的日子,纵然能源耗尽,电池板也能发生足够的电力,为车辆举行部门充电,并将其带至最近的充电站,而无需外部辅助。”

模块集成

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谈到应由汽车制造商照样外部整体制造集成模块时,Newman示意,从长远来看,在汽车工厂内完成太阳能模块集成,可以更好地举行设计。“最适用、更具成本效益的解决方案是,在汽车行业内完成光伏系统集成,由卖力车顶或车身部件的汽车OEM来制造。现在,市场上所有的车载集成光伏产物都是由汽车制造商来完成。另外,售后解决方案可能是更快、更好地推广车载光伏的一种方式。

至于售后解决方案,在每辆车上,将光伏集成到车辆系统的方式略有差别。因此,需要针对详细车辆来改善或调整集成系统,以实现更佳性能。

为了将电池板集成到汽车的车身部件中,TNO的科学家们希望,尽可能使用与太阳能行业传统产物相似的模块。通过这种方式,可以行使大规模供应链,提供改善措施、效率和成本。Newmann强调:“我们能够负担比传统光伏更高的成本,若是我们与光伏行业在制造方面保持密切联系,可以在太阳能出行行业获得更好的价值。”

晶体硅

在这一细分市场,主流光伏手艺仍然是晶体硅光伏,由于其产量更大。Newman指出:“现在,我们需要的能源生产密度,要比通常的太阳能薄膜电池(CIGS)更高。我们致力于CIGS集成,由于在轻量级和灵活性方面,它具有显著的优势。”

然而,从成本角度看,晶体硅的供应链要好得多。她说:“可以将晶体硅面板弯曲成所需的形状。车辆的大部门部位都很平展,可以容纳晶体硅。因此,我们以为这是现在最有前途的手艺。”

晶体太阳能电池在车顶上也更容易接合,至少可与当前领先手艺兼容。在差别的时间,阴影可能以异常不能展望的、差别方式穿过车辆。相比之下,晶体硅对动态阴影环境的反映也更好。Newmann示意:“我们希望未来能提出一种薄膜解决方案,在这些环境中的显示得更好,并最终添加钙钛矿层或CIGS层。”

平安问题

同时,该研究团队探讨可靠性和平安问题。通过碰撞和盘据测试,领会事故发生时的状态。当发生事故时,车顶或其他外面的太阳能电池板有可能被损坏。

Newmann示意:“例如,通常情况下,人们无法触摸到从车顶一角到另一角的电压,这不是问题。然而,发生事故时,车顶的这些部门可能会靠得更近,有可能危及救援职员,而且不清扫触电风险。”该设计旨在确保这些电池板处于平安水平。

另一重要因素是,思量前侧有太阳能电池板的汽车撞到行人时的详细状态。Newmann示意:“例如,我们必须考察,在与人的头部相撞时,玻璃是若何破碎的。我们必须看看,与没有电池板的汽车相比,这种撞击会对行人的头部造成什么样的危险,我们必须确保,使用太阳能电池板,不会增添任何风险。”

她强调,在这一细分市场,制止在早期阶段泛起此类问题异常重要。“纵然这项手艺具有显著的优势,我们也必须确保以平安的方式将其引入市场。”

市场规模

从手艺角度看,未来五年内,在电动汽车车身上引入21%的能效面板,并生产数万辆汽车,不会有太大阻碍。许多人可能会由于便利性,思量购买光伏集成电动汽车。 Newman展望:“到2030年,装有太阳能电池板的电动汽车可能占电动汽车市场的10%。这将是一个相当大的市场。”

展望未来,Newman示意,想看到完全由太阳能电池板提供动力的电动汽车,可能很难题。她总结道:“要完全脱节电缆是很难题的。然则,若是你住在阳光明媚的地方,你可以在炎天开上几星期的车,而不需要充电。”

(责任编辑:张洋 HN080)
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