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太阳能充电:真环保还是智商税?

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(资料图)

近日,特斯拉在美国和加拿大正式推出“太阳能充电”功能,让电动汽车车主可以使用太阳能为车辆充电。有中国车主也很关心未来特斯拉是否会在中国推出这样的补能方式。  不过,对于太阳能充电的前景,有看好者,也有唱衰者。看好者认为,太阳能充电是真环保,其优势突出,是最有发展前景的补能方式之一。而唱衰者认为,现阶段无论是太阳能充电还是太阳能汽车,更多是一种商业噱头甚至是智商税。  毋庸置疑,太阳能充电有其独特的优势。作为地球上最多的免费能源,太阳能是完全的绿色清洁能源,而且光伏发电较为简便、充电费用较低。此次特斯拉推出的太阳能充电,用户只需OTA更新后,就可使用充电线连接光伏充电站进行充电。其实,国内多地已经出现了类似的“光储充放一体化充电站”,如国网湖南的一家光储充放一体化充电站,光伏年发电量约18万千瓦时,日均充电服务能力超300辆次。由于太阳能的优势,所以具有太阳能充电功能的汽车正逐渐增加。2022年10月,丰田bZ4X上市时就推出了太阳能发电选装包。即将于今年四季度上市的赛力斯问界M9,亦配备了车载太阳能发电装置,每天能提供20公里续驶里程。计划于今年年底前上市的特斯拉电动皮卡Cybertruck,也带有车载太阳能发电装置的选装包,纯太阳能电量能提供每天约24公里的续驶里程。虽然目前太阳能充电的续驶里程还不长,但就像电动汽车续驶里程随着技术发展逐渐延伸一样,相信未来太阳能充电的续驶里程也会越来越长。可以说,太阳能充电方式在很大程度上为汽车绿色低碳节能提供了有益补充。  不过,当前太阳能充电还有很大局限性。部署光伏发电设施的费用并不低,既难以为市场上快速增多的电动汽车提供充足的电力,也不知何时能收回太阳能电站的建设成本。而且光伏发电基本要“看天的脸色”,受天气影响很大。同时,根据目前的光伏电池板技术,光电转化效率通常只有12%~25%,效率不高。因此,太阳能充电充其量只能看作是一种补充,难以成为主流。特别是在车载光伏发电方面,受光电转换效率较低、光伏板较重、车顶面积有限等因素影响,目前太阳能汽车自发电的电量太少,实用价值不高且成本较高。以丰田bZ4X为例,选装太阳能电池板车顶的费用为2万元,企业宣称每年发电可行驶1750公里,平均每天不到5公里。按照标定的百公里能耗11.6kWh计算,如果仅使用车载太阳能发电,一年可节约费用304.5元,约需66年才能收回加装车载太阳能装置的成本,大大超出了汽车的使用寿命。就算是特斯拉推出的太阳能充电功能,也有诸多限制,如车主家中得安装特斯拉能量墙(Powerwall)、对车辆的软硬件有相应要求等。至于专门的太阳能汽车售价更是高昂,令普通消费者望而却步,如荷兰造车新势力Lightyear公司于2019年推出的量产车型Lightyear 0售价高达约185万元。  笔者认为,虽然现阶段还有诸多瓶颈,但在科技进步日新月异的今天,随着技术的快速演进,太阳能充电与太阳能汽车将有更好的发展前景。一方面,如今的光伏电池技术正处于突破的前夜,新一代高效多结砷化镓太阳能电池的光电转化效率已达到40%,虽然由于其工艺复杂、技术难度高、成本较高没有普及,但未来有望随着技术进一步优化得到发展。同时,在创新技术加速过程中,有可能会找到转换效率更高的材料,制造出整体效能更高、成本较低且适合商业推广的光伏电池。在此基础上,随着新能源汽车动力电池向体积更小、能量密度更高方向发展,如果汽车搭载了高转换率的太阳能电池板再搭配高性能电池,其续驶里程有望进一步突破。另一方面,汽车轻量化也有助于太阳能电池应用效能的发挥。此外,在光伏电池转换效率提升的前提下,光储充放一体化充电站的太阳能电力也会更充足,服务电动汽车的充电能力也会进一步上升,且成本有望继续下降。  纵观汽车的发展史,每一次进步,无一不是多门类、多领域技术的发展,使汽车从代步工具向人类生活“第三空间”不断跃迁。而作为取之不竭的清洁能源,太阳能充电及其在汽车领域的更多应用,也会随着时间的推移,成就人们对绿色发展美好生活的向往。

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