太阳能汽车的未来发展趋势分析

　　11月18日开幕的广州车展上，汉能集团展出全太阳能动力汽车Solar R，这是汉能太阳能汽车第三次在公众面前亮相。汉能最早发布太阳能汽车是去年10月在北京举办的“全国大众创业万众创新活动周”上，展出Hanergy SolarPower车型得到总理和科技部万钢部长认可。太阳能汽车会成为一种新类型的新能源汽车吗？本文将做详细分析。

　　奥迪奔驰丰田十年前就开始卖太阳能汽车

　　太阳能汽车其实也不是新事物。十年前就有很多国际汽车制造商在自己的传统汽车车顶上搭载太阳能板发电，由于当时太阳能板成本高，他们的面积比汉能太阳能汽车小得多。最早的记录是2002年奔驰发布的W211的E240太阳能车内降温系统，车顶后部搭载的太阳能电池板可在车辆熄火后，继续为车内电子设备供电。第一代奥迪 A6 Allroad 轿车也使用太阳能天窗给鼓风机供电换气，笔者在2006年考察上海汽车市场时也看到过这款车。另外2010年上市的第三代丰田普锐斯也搭载了太阳能天窗，其面积是0.4平方米，除了在发动机熄火情况下可以为车内通风降温，产生的电量可以帮助汽车每天多行驶15英里，其安装成本是3500美元。近年来，太阳能发电技术也开始在20万左右的中级车上应用，例如斯柯达昊锐的高配版也搭载了0.27平方米太阳能板，其后装市场价格是8000元人民币。

　　

　　斯柯达昊锐高配版搭载了太阳能板

　　太阳能技术已经悄然进入国产轿车和大巴

　　据相关资料显示，中国企业已经掌握太阳能汽车的整车和核心零部件技术。2009年，河北保定的英利光伏应用技术研究院研发出车顶用太阳能电池，并且通过天津汽车技术研究中心的技术性能测试。2010年，比亚迪推出的F3DM低碳版双模新能源汽车，搭载了像全景天窗一样的车顶太阳能电池充电系统，可以对车载动力电池充电，这套系统售价约2万元。2012年，黑龙江龙华汽车有限公司开发出12米太阳能电电混合新能源客车。2016年3月，黑龙江龙华汽车有限公司在江苏常州将25辆太阳能为辅助能源的“电电气”新能源公交车交付给常州市公共交通集团公司运营。另外2015北京国际道路运输展上，南京金龙展出了11米的太阳能电动客车，太阳能光伏电板就装在车顶，面积有15平方米。由此看出，除了汉能集团，中国已经有多家企业开发出太阳能汽车。但是由于目前太阳能板成本高，国家没有补贴，导致目前国内太阳能汽车销量很少。

　　

　　南京金龙的太阳能电动客车

　　电动跑车新贵开始关注太阳能

　　丰田普锐斯PHV插电混动车已经开始在车顶安装太能电池板为车辆充电，这可以帮助车辆能耗效率提高10%，目前这种普锐斯PHV车型已经在日本、美国和欧洲市场销售。今年10月，有网络消息显示，特斯拉即将销售的Model 3车型可能会采用太阳能车顶篷技术，而这种全新技术可能是特斯拉全新开发的内嵌太阳能电池的“特斯拉玻璃”，其功能就是收集太阳能产生电力，为车内的一些电子部件供电。另外，2014年万向集团收购美国菲斯科（Fisker）电动跑车品牌后，重新命名为“Elux”，未来第一颗款纯电动跑车Elux Reveno将采用大面积车顶太阳能电池板，可以为整车提供足够的电力。随着光伏技术的进步，太阳能板即将大规模进入汽车市场。

　　

　　丰田普锐斯PHV插电混动车车顶安装的太能电池板

　　太阳能汽车不是伪命题

　　目前在中国太阳能造车的领军企业是汉能集团，他们投入的大量的资金和人力，在推动这一新技术在中国市场的发展，尽管也有一些人士提出成本、量产等疑问。笔者认为，汉能提出的太阳能汽车的应用场景，每天充电5-6小时，可以行驶80公里，在中国能够满足很多消费者出行的需求。据上海新能源汽车数据中心对上海市5万多辆新能源汽车运营数据的统计，上海新能源车主每天平均开车里程只有31公里，因此过长的续驶里程只能增加车重和成本。此外，特斯拉今年在新加坡吃到罚单，原因是新加坡将电动车消耗的电量折算成二氧化碳排量，计算结果认为Model S的二氧化碳排放量超标，国内的新能源汽车行业顶级专家王秉刚老师和杨裕生院士也呼吁，盲目提高电动汽车续驶里程，会导致更多的环境污染。另外在中国，低速电动汽车是一个很大的市场，汉能太阳能汽车的技术参数与低速电动汽车不谋而合，这个参数也符合美国短距离电动汽车（Neighborhood Electric Vehicle）的技术要求，将来可以对外出口。因此太阳能汽车将成为未来新能源汽车的一个主流技术路线。

　　汉能太阳能汽车的多项创新技术

　　目前汉能太阳能汽车优化采用多项先进技术，使得整车风阻系数最低，行驶能耗最小，用户体验更佳。车身采用碳钎维材料打造，目前全球只有宝马一家具备这项核心技术，宝马用碳钎维材料打造的i3和i8电动汽车重量比传统汽车轻300多公斤，更加节能环保，因此在海外市场十分畅销。另外汉能太阳能汽车Solar L创新地采用鸥翼门技术，为乘客创造了比传统的推拉式车门更大的出入通道，目前此项技术只有在特斯拉Model X豪华电动汽车大规模量产。这款车用摄像头取代传统的车外后视镜也是行业首创，驾驶员可以通过中控台的大屏幕观察汽车两侧的情况，此举不仅整车造型更加美观，降低了风阻系数，而且更符合人机工程学。

　　

　　汉能全太阳能动力汽车Solar R

　　汉能太阳能汽车的产业化路径

　　汉能太阳能汽车的核心技术是用太阳能板发电，取代传统的充电站技术，摆脱对充电站的依赖，建立“移动充电”新概念。在光伏技术方面，汉能一直创造并保持着薄膜太阳能电池技术转化率的世界纪录，其砷化镓薄膜太阳能电池技术最高转化率达到31.6%。另外由于国家发改委对中国企业的新能源汽车生产资质的相关政策，汉能不排除与车厂合作或用代工模式解决太阳能汽车上牌照的问题。目前汉能一方面与多家车企的太阳能汽车项目提供高效率的太阳能板，另外也可以和代工厂合作。当前在中国汽车行业，代工是解决创新企业在没有资质情况下造车的创新商业模式，可以借鉴的成功案例有，互联网公司蔚来汽车委托江淮汽车代工生产第一代电动汽车。奥迪委托上汽集团代工生产上海版奥迪。

　　未来太阳能板成本仅相当于一年的汽车油费

　　汉能集团在广州车展的太阳能汽车产品发布会上，高级副总裁张彬先生介绍，随着薄膜发电技术的大量普及，这一技术的市场应用场景非常广阔，包括太阳能汽车、高空长航时无人机、可穿戴装备等等，未来砷化镓薄膜芯片的成本会降到1美元/瓦，以一辆铺设6平方米的太阳能板的汽车为例，成本仅比普通电动汽车增加1800美元（1.2万元人民币），这仅相当于一辆普通汽油车一年的燃油费用，因此市场经济效益十分明显。目前汉能正在考虑多种商业模式在汽车行业推广太阳能汽车技术。在前装市场，汉能可以为汽车玻璃供应商提供太阳能芯片，太阳能板被集成到汽车前挡风玻璃和天窗玻璃的夹层中。在后装市场，汉能太阳能芯片还可以安装在车顶，为车载电器供电。

　　太阳能汽车商业化一定要应用车身轻量化技术

　　上海交通大学汽车工程研究院殷承良院长认为，应用车身轻量化技术是实现太阳能汽车商业化的重要技术路径。根据理论计算，汽车重量减轻一半，续驶里程将延长一倍。目前现有的铝车身、镁合金和碳钎维等汽车轻量化材料方案中，碳钎维是未来的主流技术路径。在国外，宝马已经应用碳钎维材料生产出i3和i8电动汽车，并且于两年前面向全球销售。在国内，上海交通大学与美国通用汽车公司合作，已经研发出雪佛兰EN-V 2.0电动汽车，采用了国产化的碳钎维轻量化材料，目前已经在上海开展了一年多时间的新能源汽车分时租赁汽车共享项目的运营。因此未来的太阳能汽车一定会采用碳钎维轻量化材料。

　　太阳能是最符合中国国情的新能源汽车解决方案

　　中国能源网首席信息官韩晓平先生认为，目前中国的新能源汽车种类主要是电动汽车和插电式混合动力汽车，由于火力发电是中国主要的电力来源，因此从能源互联网生态系统的角度考虑，其实当前的中国新能源汽车解决方案是不够环保的。在日本，以丰田为首的车企将燃料电池作为终极电动汽车能源，这与日本的能源结构有很大的关系。其实氢燃料在储存运输过程中需要低温高压等多项严格的技术措施，另外氢气由于分子量很小，在存储过程中，很容易产生泄露，这个问题在之前的清华大学的燃料电池汽车项目中就发生过。因此综合来看，太阳能汽车是最符合中国国情的新能源汽车解决方案。

　　太阳能汽车在全球有广阔的市场

　　新华社“环球车谈”栏目主编张毅先生表示，由于自己考察过很多国内外汽车企业。在日本，他发现本田的汽车工厂很多年前就采购汉能的薄膜太阳能板发电。在中国，福田也正在与汉能合作开发太阳能汽车项目。另外中国汽车行业对汉能太阳能薄膜车载发电技术也十分关注，新华社对汉能太阳能汽车的新闻报道，阅读量已经超过75万。目前中国已经是全球第一大二氧化碳排放国，现有的汽油车和新能源汽车都会直接和间接地产生二氧化碳排放。从现有的能源结构来看，太阳能是大自然给我们人类的一个最大的礼物。目前包括特斯拉和比亚迪在内的国内外车企都在研究太阳能汽车技术，因此太阳能汽车在全球有广阔的市场。