太阳能技术在汽车新能源领域的应用

冯茹、邱洁

（长春汽车工业高等专科学校 130000)

0 引言

汽车行业的发展给广大人民群众的生产生活带来了翻天覆地变化的同时，也在一定程度上引发了环境问题，这一问题自汽车诞生之日起就引起了世界各国的高度关注。如何减轻汽车尾气排放的二氧化碳所导致温室效应，实现环境保护，促进人类可持续发展，是我们必须要考虑的问题。而太阳能作为一种清洁的可再生能源是我们解决这一问题，实现汽车行业发展范围扩大化最为有效的举措[1]。

1 太阳能在汽车领域运用的优点

早在20世纪，人们就开始了对太阳能的研究。然而受到技术条件偏低等诸多因素的影响，没能够将太阳能技术应用到汽车领域中。但随着社会的发展，技术条件水平的提升，人们开始加强对太阳能在汽车领域应用的研究工作，并取得了一定的成绩。

笔者通过长期的研究与实践后认为，将太阳能技术应用到汽车新能源领域当中拥有诸多优势，比如节约资源。众所周知，在汽车领域中所使用的能源大多数为不可再生资源，而太阳能在汽车领域中的应用可以有效减少不可再生资源的使用。

太阳能汽车可以在白天吸取太阳光，并通过相关技术将其转化为电能，进而实现汽车的驱动，实现资源的可持续运用。太阳能汽车的操作也更加方便和快捷，对于驱动汽车的主体没有过度限制，极大扩展了汽车的应用范围[2]。

2 当前太阳能在汽车新能源领域的应用

2.1 太阳能作为第一驱动力驱动汽车

与传统的汽车相比，太阳能汽车在运行原理上有其自身独有的特点，在太阳能汽车上是没有发动机的。该种车辆是由电池板、储电器及电机组成，通过车体外表的太阳电池板收集太阳能，并通过一系列措施，将太阳能转化为电能，再通过消耗电能来实现汽车的行驶。而汽车的行驶速度则可以通过电能消耗的快慢来实现，驾驶员只要控制输入电机的电流就可以控制车辆的行驶速度。

笔者通过对市面上现有的太阳能汽车进行研究发现，现阶段太阳能汽车的最高车速能达到100 km/h以上，而在没有太阳光或太阳光不充足的时候为100 km/h左右。

还有一种概念上的太阳能汽车，这种汽车与传统的太阳能汽车并不完全相同，这类汽车的车体上并没有安装相应的光伏电池板，而是将蓄电池安装在车辆上。这种配置储蓄电池的太阳能汽车与现有的车辆在外形上非常相似，并不会给人另类的感觉。但值得注意的是，这种车最大缺点就是必须经常到太阳能电站去充电，在一定程度上阻碍了这种汽车的应用[3]。

2.2 太阳能和其他能量混合驱动汽车

太阳能之所以没有实现广泛的应用，主要原因在于太阳能有以下几个缺点：一是它的辐射强度相对较弱，收集不方便；二是光伏电池板造价非常昂贵，而且难以实现对太阳能有效存储。这些因素导致了太阳能在现阶段应用在汽车方面受到了很大的阻碍。

正因如此笔者认为，可以采用太阳能和其他能量相结合的方式，实现混合驱动汽车的研究。这种利用太阳能与其他能源结合的混合驱动汽车，与传统汽车在外观上并没有特别大的差别，区别仅在于在车辆表面加装了部分太阳能吸收装置，例如在车顶上安装了电池板。

这种混合式驱动模式给汽车带来了诸多方便和好处：这种混合驱动形式有效的减轻了整车质量；由于有汽油发动机驱动，因此蓄电池不用存储太多的电量，其电量的容量只要满足一天使用即可；这种混合驱动形式的太阳能汽车在大多数城市都可以实现低速行驶，对于区域的要求并不特别严格，有效降低了城市污染[4]。

2.3 汽车辅助能源

传统燃油汽车的功率一般在几十千瓦左右，而太阳辐射功率最多为1 kW/m2，目前的光电转换效率小于30%。因此，想要全部应用太阳能来实现汽车的驱动，就需要有几十平米的接收面积来实现太阳能的储存，但对于现阶段的技术条件和经济条件来说，很难实现。

但我们可以将太阳能作为传统汽车的辅助动力，以此来有效减少不可再生资源的消耗，进一步提高汽车的电气化程度，避免电量的过度消耗。例如，将太阳能作为辅助充电能源，通过在车里安装太阳能电池的方式，为轿车提供电量，进而达到节约电能，保护环境的目的。

2.4 用于驱动风扇和汽车空调等系统

汽车在阳光下停放的时间较多，而长时间在阳光下停放，势必会导致汽车内温度上升。这是因为车体变成了收集太阳能的温室，从而造成车内温度升高，使车内的有害物质变多，破坏了车内固有的空气质量。如果在车内安装一定数量的太阳能装置，例如我们常见的太阳能风扇等，一方面可以有效避免车辆停放过程中可能出现的高温问题；另一方面也能提高车辆内部的空气质量[5]。

在汽车天窗玻璃下方，我们可以设定一些太阳能电池板，将太阳能电池板与设置的控制单元输入端紧密联系在一起，输入端还要与温度传感器连接在一起，有效调节车内温度，保证车辆温度控制在一定的范围内。玻璃下方的太阳能电池可以随时吸收太阳能，并通过控制单元对蓄电池进行充电，这样可以确保蓄电池一直处于电能充足的状态，不仅如此，这种方式还可以有效延长蓄电池的寿命。

安装太阳能天窗给我们带来了诸多好处，但最为直接的好处就在于夏季高温天气里，即使车辆停车熄火，也能调整车内温度，避免由于熄火而导致车内温度升高。依靠设置在天窗内部的太阳能电池板，我们可以大量的吸收阳光，进而将其转化为电力，通过控制系统来实现车内温度的调控，将冷空气引入到车内，实现温度的降低。

根据资料显示，与没有通风降温的车型相比，安装了太阳能天窗的汽车驾驶室内的温度最高可以降低20℃。利用太阳能供电节能降温，十分有效地减少了汽车内因热所产生的“孤岛”效应。

3 结束语

总而言之，随着社会的发展，太阳能在汽车新能源领域中的应用范围将越来越广泛，在给我们带来方便的同时，极大的实现了环境保护这一目的。因此应当采取有效措施，切实加强太阳能在新能源汽车领域中的应用。

当然，我们也应当充分认识到太阳能汽车在汽车新能源领域中的应用并不是一蹴而就的，它是一个系统的、长期的过程，在应用过程中会面临诸多问题，这些问题的存在需要我们树立坚定的意识，不断进行科研创新，只有这样才能够将太阳能技术更好的应用，在汽车新能源领域中为广大群众提供方便。