能否在电动汽车上安装太阳能发电？

问题描述：能否在电动汽车上安装太阳能发电？可以延长电动汽车的行车路程吗？

领域专家：理论上是可以的，但是由于电动汽车体积的限制，没有那么大的面积来安装足够的太阳能电池板。

目前电池板一平方米功率在140瓦左右，而普通小轿车车顶面积不到两平方米。而纯电动汽车电池容量26安时电压501V,电量在13kwh左右(比亚迪秦)。如果用太阳能电池板充电，车顶面积折合太阳能电池板的功率在180w左右。180瓦的电池板，全力发电(假设持续功率180瓦)想要发出13kwh的电量，需要72小时左右。实际上使用中电池板发电量和光照角度，强度，环境温度都有关系的，不可能恒定足功率输出的。每天能有六小时足功率输出就不错了!一天折合发电量1kwh左右，去掉充电损耗(充电效率按照80％算)，每天能冲进去860wh的电量，26ah501v的电池合计要连续15天充满，而且必须是晴朗好天气才行。所以商用价值不大。

但是松下2017发布了一款专门为汽车设计和使用的太阳能电池板，可以用于打造汽车的太阳能车顶。这个太阳能电池板被丰田纯电动车PriusPrime采用。据说在合适的光照条件下，最大输出功率达到180瓦。这块太阳能电池板每天发出的电量能够驱使电动汽车行驶3.5公里左右。晒了一天只增加3.5公里的路程，也许可以应急吧！随着太阳能电池板的发展，也许某一天就会造出转换率超过50％的薄膜电池板，全车身可以均匀铺布，届时太阳能汽车也许就会流行起来了！

领域专家：随着石油价格的飙升，以及各国对于排放标准的不断严苛，让新能源越发被人们关注。但众所周知，电能（火力发电）并非是最为环保的能源，如何开发更为洁净、环保、便捷的新能源成了各大车企最为关心的课题。

这其中，我们所能想到或许便是风能、太阳能，甚至于水能，因为这些都是我们所能接触到了可转换为电能中最为洁净、最为环保的新能源之一，但因为风能和水能的不便捷性，太阳能进入了我们眼前。是啊，为什么不在车顶安装一个太阳能车顶，毕竟车顶的空间平整宽大，如果能够将之与全景天窗结合那就更完美了。

而这样的想法，科学家永远走在技术的最前端。早在2012年，丰田所发布的第三代普锐斯上就已采用车顶太阳能电池板。不过当时，这套系统的全称为太阳能通风系统，因为这套系统仅能驱动一台风扇来为车辆内部与外部唤起，且只能在车辆停止时才会启动，也不能替代空调系统。不过唯一的好处在于，这套系统会在车内温度超过20摄氏度时自动系统，因此在炎热的夏季，当车外温度不断升高的时候，就再也不怕车内内饰物质因高温而挥发出来的有害气体，环保又健康。

但，很显然，这与新能源车并无太大关系。因此在第二代普锐斯PHEV上，我们又再次见到这一系统的升级版本——全新普锐斯PHEV所采用的太阳能车顶，同时可以在车行驶的时候给车内很多电子器件供电，包括阅读灯、车窗和空调。最重要的一点，就是它可以在停车的时候给电池组充电，并且提高了10%的燃油效率。

但值得注意的是，相对来说，10%的燃油效率是基于第四代普锐斯2L油耗的基础上得来的，同时，这样的数据也有很大程度是基于太阳直射不阴天不雾霾的情况下所得出来的，因此我们有理由相信，实际上第二代普锐斯PHEV上所采用的太阳能车顶所获得电能并没有非常充裕，且会受到天气的影响。也正因如此，太阳能在未来的一段时间里，仍将以辅助能量出现在新能源上。

而这一结论并非没有依据，2017年7月份，德国的Sono公司发布了号称世界首款打算量产的太阳能汽车Sion，它的售价为16000欧元（约合人民币12.4万元），而加装太阳能电池组的成本就占了4000欧元，可如此高昂的投入并没有获得更好的动力效能。根据测算，在阳光充足的情况下，暴晒一天产生的电力大约能提供车辆行驶29千米。

根据当前太阳能电池的效率15%-20%和大部分车顶平均面积5平方米计算，每小时约能产生1千瓦时，按每天日照8-10小时计算，约能产生10度电左右的电能，理论上来说能行驶50-70千米，已能满足日常城市通勤，但事实告诉我们并非如此。因为日照不是一直像中午垂直照射且100%面积都能照射到的，因此车顶的太阳能电池大部分时间里利用率很低，这也就导致投入成本与收益很难成为正比。

因此，太阳能暂时都将以补充能源的形式出现在我们的新能源车上。就此前曝光的消息来看，奥迪汽车宣布联手中国汉能集团旗下的阿尔塔公司，在太阳能车顶技术项目上展开合作。这项技术未来将应用于汽车全景式天窗的设计中，通过车顶太阳能发电来为座椅加热、空调以及电池管理系统等方面供能。

而关于这项技术的原型车辆也将在今年年底正式被展出，据了解，该项目中应用的薄膜柔性太阳能电池转化效率超过了25%，并且拥有厚度薄和应用方式灵活的特点，即便在低光照和高温条件下表现也非常好。

未来，奥迪表示希望太阳能电池可以直接为新能源汽车提供电能，由此来增加车辆的续航，如果这一技术实现，对于新能源行业将是里程碑般的进步。阿尔塔公司也表示，通过结合自身的太阳能电池技术和奥迪在汽车领域的优势，希望未来可以打造出真正的太阳能汽车。

一切皆有可能。

领域专家：当然可以，而且应该推广。其实汽车安装光伏发电已经不是什么新鲜事情了，国内比较早应用这种技术的是房车，客车和游船等用电量大而且车顶有比较大面积可以铺设太阳能板。但是能铺设的面积尤其对于私家车来说还是比较有限的，每平米光伏的最大发电量在200W左右。所以这些DIY改装的车载光伏发电主要作用是在停车熄火时可以长时间的使用电脑、照明设备，以及一些便携设备的充电，避免车载电瓶过放。

已经停产的进口大众辉腾，在车顶的天窗位置也安装了太阳能板，这一小块太阳能板的作用并不小，它可以驱动一个小型的电机，在天气很炎热的情况下将车内外空气进行交换，降低车内温度，也可以起到节省空调能耗和舒适的作用。

从上面的例子能看出来车顶安装太阳能发电早已不是什么新鲜的事情了，但为什么国内生产的纯电动汽车却少有在车顶布局太阳能发电？可能有些人会说，车顶布局光伏发电量很小，可能太阳底下暴晒几天也只能多驱动车子走个几公里，但我想说这意义小吗？驱动一吨以上的车子行驶几公里消耗的完全是免费洁净的能源，日积月累也会是相当客观的，如果把所有电动汽车每年多行驶的里程和减少的碳排放加起来就绝对是一个天文数字。

在国产电动汽车仍然国家补贴的今天，一方面电动汽车的技术仍不成熟，很多国内的车厂做电动汽车的初衷也是为了赚取补贴，而在研发和社会责任感方面的投入显然有限，虽然现在很多国产纯电动车也在不断升级换代，三电合一让电动车更高效、续航里程普遍可以在开启所有用电设备情况下达到200km以上，但这种进步的速度依然是不够的。

这一点我们确实应该好好学习能源和资源都相对贫瘠的日本。丰田在插电混动的普锐斯上布局了太阳能发电。根据每天太阳照射的情况不同可以纯靠太阳能驱动车子多行驶2-6公里，或辅助车上的各种用电设备使用。

未来5-10年光伏技术可大幅的发展空间包含太阳能板的发电密度，所以车顶太阳能发电对于任何具备安装条件的汽车来说都是很有意义的。

领域专家：理论上可以安装，不过不可能实现，可以想象汽车就那么一点空间，装上几块太阳能电池板又有多大作用？而且价格高，发电效率低，影响车辆美观，影响行车安全，难于维护，再说了因为汽车经常发生碰撞，维修，现今条件下根本没有应用价值。

先不提现在的电池板的能量转化率问题，汽车那点面积，根本不够看的吧，而且汽车外壳应该有一定的强度，它首先是保护里面乘客的。

如果不是作为车壳而是立在车上的话，那考虑到风阻问题，反而更费电，而且可能过快会把电池板吹下来。而且加电池板的话不是单纯加在上面，最起码电压问题得用变电器什么的吧，又增加重量又占用空间。

从安全上来考虑，首先太阳能电池板安装在车顶就是一个安全上的隐患，当汽车在阳光底下暴晒充电，此时的温度会相当的高，而且车子长时间暴晒在阳光下，这对车子也是有很大影响。

再从储能上来讲，这么小面积的太阳能电池板，一天又能存储多少的电量呢？可以供汽车行驶多远呢？这都是一个技术上的问题，目前来说可能还无法实现使用。

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领域专家：现在，新能源汽车是越来越红火了，国家支持，出台各种政策来支持、推动新能源汽车的发展，各种新的车型不断推出，来满足人们的不断进化的使用需求。而随着人们与新能源汽车接触的机会越来越多，越来越了解，人们的要求也越来越多，比如说，像题主所说的那样，能不能在电动汽车上安装太阳能板来发电？下面，就在这里简单地来聊下这个事情吧。

总的来说，在小编看来，这种做法有些得不偿失。目前，太阳能板的电能转化效率还是比较低的，而且，每天日照的时间也是有限的，还要受角度、地区等因素的影响，这样对于车辆的消耗所起到的作用还是比较有限的。

而且，汽车的车身结构都是经过严谨的设计的，出于安全、油耗等方面的考虑。在车上加装太阳能扳，可能会增加车辆的风阻，增加车辆的油耗。

此外，在车身上加装太阳能板也容易发生损耗，这也会增加额外的支出。

当然，科技是在不断地发展进步的，有朝一日，也许这种设想将会变成现实，只是现在还比较困难。

领域专家：

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领域专家：任何有阳光的地方安装太阳能电池板都可以发电，当然汽车也不例外。这里的关键问题不是能不能发电，而是能发多少电，以及发电的代价是什么。

首先我们先了解一下在晴朗无云的气侯下，我国所处位置的地面每平方米阳光能量是多少。以Am1.5的（阳光入射角48.2度）标准条件测试大约为1000W/平方米。太阳能电池板的任务就是尽可能多的把这些能量转变成电能。依目前的技术水平，单晶太阳能电池板的转换效率约为20%，而小汽车的表面积，粗略估计一下也要十平米左右。这是否就是说只要把汽车表面贴滿太阳能电池，就可以输出2000W的电能了？结论当然是否定的。

因为要真正从每平方阳光中提取200W电能是要滿足很多条件的。首先是太阳能电池板要正对着太阳，角度稍有偏离光效就要大打折扣。下图是一个5KW家用光伏糸统的分时功率图:该糸统的光伏板安装倾角为38度。从图中可以看出，只有中午的一小段时间能接近滿功率运行。在其它时间，随着日光角度的变化，发电量急剧下降。由此可见日光的照射角度对发电量的影响是非常大的。二.因太阳能电池的电压只有零点几伏，电流也很小。所以电池板都是由多个小电池串并联而成。这也和普通电池对串并联的要求一样，每个电池的电压和内阻要一致。（光照不好的部分就会呈现低电压高内阻）因为串联时内阻 高的那一颗，会影响本串的总电流，并联时电压低的那一颗会影响本组的电压。为滿足这一要求，所有的晶片（即太阳能电池）必须位于同一平面上，以同一角度面对太阳。显然，流线形的汽车外观设计和朝不同方向的车体侧面是难以滿足要求的。三.电池板上不能有阴影，否则被阴影遮住的晶片不但不发电，而且还会成为电阻，影响其它晶片能量的输出。如果让车辆始终保持在没有任何阴影的路况下行驶，这几乎是不可能的。

通以上三点不难看出，在汽车表面贴滿太阳能电池板的做法是行不通的。那么剩下的方案只有在汽车顶部放置平面形的电池板了。其中图1、图2的电池板面积一般不会超过15平方米，大约可安装3KW电池板，由于是平装，沒有直对太阳，即使正午时分实际输出功率很难超过2KW（越往北方效果越差）。用这点功率来驱动电动三轮车是沒有问题的，但要用来驱动汽车正常行驶是不可能的，只能用来给蓄电池补充电能。粗略估萛一下，在日光下曝晒一天大约可增加行驶里程30～50公里（参照每百公里15度电的能耗）。当然这只是估值，因为影响行驶里程的因素实在是太多了。

像图3这种不影响小汽车外观的安装方式，只能对车载电器的供电起到一些辅助作用，在增加行驶里程方面的作用基本可以忽略不计。

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领域专家：太阳能充电低速电动车，晒太阳充电增加行驶里程三四十公里，夏天可以增加五十公里左右，阴雨天气十公里左右，低速电动车可以用。

领域专家：太阳能汽车的概念几十年前就有提出，但是一个关键难点是如何储能和续航里程问题。不能储能就无法在无光或夜间条件下行驶，那这车的限制就大。现在的太阳能储能技术不断发展，比如硅谷创业达人Elon Musk的Solar City就可以把屋顶的太能能板收集的电能储存到墙体提供一天的用电。另外，续航里程也是个问题，正如锂电池汽车的里程焦虑一样，总不能开着太阳能汽车，吃着火锅，唱着歌，发现电没了，车也开不了，火锅也烧不动，话筒也没电了。

题主所提出的太阳能电动车还是有可行性。但是这里的太阳能所提供的能量只是有限的，相当于锂电池车的小型备用电源，因为毕竟车的表面积在那里。换句话说，大卡车或火车还是有应用前景的。现在的锂电池的能量密度越来越高，意味着以后同样体积的电池容量越高，那充满点后的里程数也会会越来越高。再加上太阳能作为备选电源，还是必将靠谱的。

原创不易，希望大家多多点赞加关注：）。

领域专家：我就是做光伏板的，根据目前技术还做不到太阳能充电驱动汽车，首先汽车的面积小最多能装500瓦已经不错了，反观500瓦的发电量根本驱动不了汽车，除非房车可以装电池组件，可以用来照明什么的，光伏这块还需要技术突破，