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太阳能飞机起飞了 太阳能汽车还远吗?

导读: 安装了太阳能面板的新能源汽车或燃油汽车可以有,真正以太阳能作为动力的纯太阳能汽车,仍然是一个美丽的梦想。

  我想,可能每个看到阳光动力2号起飞的人,都会兴奋不已,它寄托了人类太多的梦想。就像BBC环境分析者RogerHarrabin所说的:“把太阳能当做机械的动力来源真让人捏把冷汗。但是你、我、大家都期待这能够成功,也相信它能够成功——他带给我们的绝非娱乐的噱头。

  阳光动力2号使用的是美国企业Sun Power提供的航空太阳能板。太阳能板的厚度为135微米,与一根头发的粗细差不多,还可以轻微的弯曲。这种电池板的转化效率达到了22.7%。17248块太阳能电池,面积达到280平方米,能提供65千瓦的峰值功率。这样的动力系统,相对于阳光动能1号,有较大的升级。从外形上看,飞机翼展72米,比波音747长了4米,这么一个庞然大物,重量仅仅2.3吨,相当于一辆大型SUV的重量。而波音747-8型飞机,足有300吨重,相比阳光动力2号真是薄如蝉翼。这架飞机的使命是不用一滴油,依靠地面充电和太阳能面板充电,分数站完成环球飞行。

  太阳能飞机都已经来了,难道太阳能汽车还会遥远吗?

  我想先简单介绍一下太阳能电池技术。太阳能发电技术分为光伏技术和光电技术两类,市场上主流的技术是光伏技术,保守而言,转化效率一般在10%以上。比如英利集团的单晶太阳能电池产品,转化效率在17.2%左右。汉能集团的MiaSoleMS系列效率14~16%之间,SOLIBRO系列转化效率在10~13%之间。转化效率不同,多来自使用材料的区别。市场上也有转化效率超过20%的产品。比如GaAs(砷化镓)材料的太阳能电池,单结理论转化效率可以到达27%,多结转化理论效率可以超过60%。汉能也通过并购获得了标称转化效率突破30.8%的GaAs光伏电池技术。但是值得注意的是,与动力电池相同,能量指标绝对不是描述产品的唯一参数。虽然太阳能的转化效率、动力电池的能量密度如同数码相机的像素一样吸引眼球,但是同样重要的诸如产品的成本、安全性、稳定性、寿命、产品一致性……等诸多因素,才是最终构成产品的属性。

  享受阳光,沐浴春风,在风光中获得无尽的绿色能源,是多少代人的梦想。近几年,随着光伏产业的发展,太阳能电站、风力发电站陆续落成并开始运行。虽然在运行过程中,还有很多问题需要解决,但是起码实现了人们绿色能源的梦想。

  到此,不禁要问一句,我们能从太阳中获取的能量到底有多少呢?

  从功率总量上看,太阳向宇宙空间上辐射功率有3.8x1023KW,能到达地球大气层的,大概是20亿分之一,再经过大气层的反射,吸收后,真正到达地球表面的辐射功率大概有80万亿千瓦,这依然是一个庞大的数字,相当于每秒钟燃烧五百万吨标煤所释放的热量。

  从能量总量上看,太阳能依然是个庞大的数字。就中国而言,每年太阳能辐射的年可获得量可以达到51.3x1016MJ,折合约1.39x1016KWh,相当于2.4x1012吨标煤的能量。

  所以太阳能无愧于一种取之不竭的绿色能源,那么太阳能与新能源汽车的联姻能碰撞出什么火花呢?

  我觉得单纯利用太阳能的新能源的常规汽车,是很难实现的。其根本原因是太阳能电池板的转换效率和太阳能本身能量密度所限制的。比如北京,太阳能的年辐射能量(水平)大约在1500kWh/㎡左右,如果一年按照360天计算,那么折合到每天的辐射能量4.17kWh/㎡,如果太阳能电池的转化效率达到25%,平均每天在一平方米获得的能量仅仅只有1度电左右。如果光伏板安装时倾角合适,可能额外获得20~30%左右的能量。

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