纯电动汽车车头安装风扇来给电池发电是否可行？能量守恒原理起作用吗？

问题描述：纯电动汽车车头安装风扇来给电池发电是否可行？能量守恒原理起作用吗？

领域专家：

谢谢邀请，在汽车车头安装风力发电补充电量理论上不违背能量守恒定律，只是实际汽车设计和风力发电的效率以及行驶中产生的阻力会起到反作用。

汽车的行驶中最大的阻力是风阻，如何克服风阻是节能减排的重要因素之一，这也才有汽车的设计风格越来越流线、越来越运动化的原因；这种风格用在电动汽车上连进气格栅都做了全封闭，为什么可以全封闭呢？

原因是电机的运转依靠磁场推动转子转动，做功不像内燃机一样需要油气混合燃烧实现热能到机械能的转变，所以进气格栅可以完全封闭。

燃油车开放的进气格栅会导致行驶中的机舱出现紊流，撞风面的加大会增加车辆需要克服的阻力从而消耗更多的燃油，电动汽车没有进气的需求所以可以封闭机舱更理想的克服风阻。

如果在进气格栅后部设计完整的进气管道利用风力发电，理论上是可行的但发电的效率一定要足够高。

想象一下在进气格栅后布局一个漏斗形的进气管道是不是非常类似减速伞，某些极端赛车减速仅靠制动是不够的需要在车辆尾部弹出减速伞来辅助制动；风力发电设计在机舱位置进气管道就等于是一个前置减速伞，想要保证车辆迅速行驶就必须克服“减速伞”的阻力。

风口越大阻力越大汽车行驶需要消耗更多的电能，但同步进风量越大发电效率也就越高，只要发电效率超过克服阻力消耗的电能就是合理的，可事实并不能做到。

以1kw的风力发电机为例，启动速度需要风速超过2.5m/s、额定功率风速需要10m/s；

汽车以城市路况平均50km/h的限速为例，行驶车速为13.8m/s；

车速看似能带来合理的发电机转速，不过不计风力发电机的自重但发电机小型化之后本身运转浪费的动能不能不算，风力发电过程中对车身姿态的改变也需要电子系统不停的修正也要耗电，再加上阻力的增加每秒钟的耗电量一定是大于每秒钟0.0008kwh左右发电量的，而且面对实际拥堵路况车速达到50km的时间有多长呢？

所以电动汽车理想的状态很难实现风力补电，在光伏能转换效率提高之后太阳能几乎是唯一的途径，需要大里程续航的车辆只能选择和曾经内燃机火车相同的柴油机发电增程，中型客货车、汽车列车会以这种形态普及。个人观点，仅供参考。

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领域专家：想利用能量守恒定律来给电动车发电.能问这个问题的同志看来是物流学习不是很好哦.在能量守恒定律上.这个现象是可以通过的.但是要有个先决条件.那就是发电机功率要超过电池放电功率.而且要在你行驶的过程中不增加阻力.但是你要知道.当车子启动的一瞬间.放电电流大.如果你行驶在闹市中.频繁的起步和刹车用的电光靠你那个发电机是冲不上去的.好，你排除了这些问题.你用大功率充电器来冲.（这里排除阻力.在满足你要求的前提下）大功率充电器的功率大油耗是不是也大.当你用冲电的钱来支付油钱的时候.你有会发现.花的钱远远比你用电池的钱更多.所以说.你这想法有很多人想过.但是都不行.不知道你听过增程器没有.就是你那原理.但是效果不是能好.

领域专家：抛开能量守恒定律不讲，反正有很多人也无视它的存在。

题主的意思应该是在汽车车头放一个风扇，在汽车行驶时，气流带动风扇转动，然后风扇带动发电机来发电。

这么做我认为有点太麻烦了，那样发电量太少，根本不够用，而且不美观。

我有一个方案，简单、大气、美观，节能。P个图，题主可以参考一下。

领域专家：有这样的想法，敢于想象，真的是很好。但是这个想象力也仅限于理想化的想象而已。新能源汽车的充电和发电并不是大家想象的那么简单。首先你用风扇来发电。那么请问风扇的电又是从哪里来的呢？风扇转起来所需的电量远远超过风扇所能够发出的电量。其次，风扇的发电量它储存在哪里呢？电量的储存也是一个非常核心的问题。第三发电储电和用电这三者之间的转换，如何实现呢？您可能以为只是增加了一个小小的风扇。但是，利用风扇来发电里面所需要的装置和核心部件要大大的增加成本。所以目前来讲这个想法是不可取的。

领域专家：在电动汽车上安装风力发电机从理论上讲是荒唐的，在实际上也是行不通的。

一.理论上不成立

我们首先从理论上做一下简单分析:风的能量是通过风阻来得到运用的 。使用风能的最合理形式是帆船，因为风的方向和船的行驶方向一致，这时的风能利用率最高。可惜汽车没有办法用这种形式来发电。但帆船也可以侧风行驶，但风能的利用就要差很多，速度也就降下来了。人类发明的风力发电叶片，有些类似于90º侧风行驶的帆，它巧妙的把正面强风转化成了旋转运动。

由于改变了力的方向，所以这一步的能量损失是很大的。但这还仅仅是能量的第一次转换。

然后用旋转的风叶带动发电机发电把机械能转化成电能，这是能量的第二次转换。

把电能变成化学能存入蓄电池是第三次转换、放电时把化学能再转变为电能是第四次转換、把电通过电机转化成机械能，驱动车辆行驶为第五次转换。

即使每次的转换效率按90%（实际根本达不到）计萛，也只剩下一半的能量了。换句话说，假如因增加风力发电给汽车行进增加了100N的阻力，那么发出的电仅能为汽车行驶提供50N的前进动力，很明显增加了风力发电以后汽车的行驶速度反而变得更慢了。因此这是一个不折不扣的赔本买卖，根本就行不通。

二.实际当中行不通

下面从实际应用上来分析一下。驱动汽车行驶的电机功率一般不应小于20KW，我们看一下这样的风力发电机如何来和汽车配套:这种风力发电机只机头的重量就超过半吨，要让它达到滿功率至少要有五级以上的大风、或让汽车以时速36公里以上的速度行驶。显然这样头重脚轻的结构，不要说五级风，就是一、二级的微风也会把它吹倒，自己行驶就更不可能了。

图中的那个小发电机为1KW，差不多能够汽车空调使用，也可为蓄电池来补充电能。我们看一下它的可行性。

它的机头重量为30Kg，离地面总高度（含汽车）接近5m。这台风力发电机的滿功率运行所需的风力还要稍大于上边那台（12.5m/S） 。让汽车带着它跑到时速45Km也是不可能的。即使跑起来也无安全性可言，随时有可能翻车。

如果停在那里利用大风天气来发电，那就需要给车装上吊车用的那种液压支撑臂来稳定车体。为这区区1KW的电把汽车变成了怪物，也是得不偿失的。

所以在汽车上装风力发电机，无论从理论还是实际都是行不通的。以上是我的回答。

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领域专家：农村大仙提出的问题，不知怎么回答才好

领域专家：这个提问真可爱。先不说非法改装，你是想用风电，你得找砖家帮你算算要多大的装机容量才能满足你的愿望。

这里给你推荐一下蔚来Es8，只要你提出要求，厂家会保证哪里都能去。你开车出门路上的风景是这样的：你在前面巡航，后面跟着厂家的移动充电车，充电车后面跟着拖车用的板车，板车后面跟着油罐车。一路旌旗招展，浩浩荡荡，仿佛帝王出宫，花47万真值！

以上所写调侃老兄了，莫怪。新能源车，我们都有一颗绿色的心，但是它让我们心碎了。

领域专家：车头装风扇给电池充电当然可行；能量守恒原理起作用！

风也是能源，风能转化为电能已经是相当成熟的工艺，看个简易图如下：

他的原理非常简单，而且有草根版本已经制作出来了，请看：

他的使用模式是：

室外放置，有风充电，运动时一边充电一边行进。

但是问题是：

运动时充电的速度是赶不上用电的速度的，所以想一直运动下去是不可能的！

加上这个大家伙，风阻是非常巨大的，得不偿失！

领域专家：利用风力电机开车？行不行？

水平道路利用风力开车，可利用的是左，右，后，三面，理论上帆船可利用前侧风，但水面阻力少，陆地轮轴阻力大，这风力开车想够用很难，轴承超级好，轮胎阻力会小些，但这尺寸？就很难了。

直升飞机有时旋桨会被大风吹转，多少会有点发电可能，这点电吹一天，滑行几米十几米有门，很难更多了，

三面风力对一个前向滑行，还是没多少。

领域专家：没有风扇发电时车跑起来也有风阻，假设你很厉害能设计的把风阻全部转化成风车动能，那也存在一个转化率问题，电动车能源消耗还是主要在轮胎的摩擦上，还有其他传动等消耗，所以即使你能设计的加个风扇发电能最大情况的利用风阻，那也充其量比你不加风力发电多跑一些路程而已，和刹车动能回收原理差不多的。

能量守恒论毋庸置疑。