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借太阳之力 聊丰田普锐斯太阳能测试车

汽车之家 10-02

[ 汽车之家 新鲜技术解读 ] 太阳能是一种环保的再生资源,如果能与汽车结合,或许会产生意想不到的效果。近日,丰田发布了一款装载太阳能转换装置的普锐斯插电混动测试车,该车将验证太阳能转换装置在日常使用中究竟能否进一步降低车辆的排放水平。

太阳能加持的普锐斯插电混动

下图中这台在发动机舱盖、车顶、后窗玻璃、后扰流板上都铺覆了太阳能薄膜的普锐斯混合动力车就是丰田最新研究的载体。

这款普锐斯插电混动太阳能测试车的电驱系统和动力电池容量与在售普锐斯插电混动车型保持一致,发动机是代号为 2ZR-FEX 的 1.8L 直列四缸发动机,最大功率为 98 马力,峰值扭矩为 142 牛 / 米;电机系统方面,车辆搭载的是基于 TNGA 架构的 THS 双电机混合动力系统,双电机输出总功率为 53 千瓦,总扭矩为 163 牛 / 米。测试车与在售车型最大的差异是在车顶增加了太阳能发电薄膜。

这台普锐斯测试车上采用的太阳能薄膜采用了夏普的三结太阳能电池技术。该太阳能薄膜的太阳能转换效率高达 34%。

普锐斯测试车上搭载的所有太阳能薄膜在晴天环境中,发电功率约为 860 瓦。理论上来说,用测试车上的太阳能薄膜对车上的 8.8kWh 动力电池充电是足够的(室外晴天环境,充满动力电池约需要 10 小时左右)。

普锐斯插电混动太阳能测试版测试数据
太阳能薄膜转换效率 大于 34%
额定发电功率 约 860W
停车状态充电量(每天,换算成纯电续航里程) 44.5km
行驶状态充电量(每天,换算成纯电续航里程) 56.3km
(可同时为电器系统供电和动力电池充电,
故换算出来的里程高于停车状态时)

从目前公布的一些数据来看,在晴天时,把车辆停在露天环境,太阳能薄膜对动力电池充电,每天最多能充入 44.5km 的纯电续航里程;车辆在行驶过程中,太阳能薄膜能够同时对车内电器系统供电和对辅助电源电池 / 动力电池充电,每天产生的电量折算成纯电续航里程的话为 56.3km。说实话,50km 左右的纯电续航对于短途上下班通勤其实已经足够了。(注:以上纯电续航里程换算基于日规 JC08 工况循环)

其次,普锐斯的动力电池容量为 8.8kWh,盲目加大太阳能薄膜的发电功率会出现发出来的电没地方存的情况,从而造成浪费。最理想的状况就是这套太阳能发电系统一天下来刚好能充满电池,这样的话,开车上班把车放在室外,下班车辆的电池正好能充满,纯电模式开车回家后再用家里的充电桩补电,第二天能够接着以纯电模式上班,实现了绿色出行。

丰田普锐斯利用太阳能其实早有先例

实际上,早在 2017 年,普锐斯插电混动车型就曾配置过车顶太阳能充电系统,充电功率约为 180 瓦。在车辆停放时,该车顶充电系统能够对动力电池充电,每天最多能充入 6.1km 的纯电续航里程;但在行驶过程中只能为车辆电器系统供电,不能为动力电池充电。

两款车载太阳能充电系统性能参数对比
车型 2017 款普锐斯
(车顶太阳能充电系统)
最新普锐斯测试车
(太阳能充电系统)
太阳能薄膜转换效率 22.50% 大于 34%
额定发电功率 180W 约 860W
停车状态充电量
(每天,换算成纯电续航里程)
6.1km 44.5km
行驶状态充电量
(每天,换算成纯电续航里程)
只对车载电器系统供电
(如导航),不能对动力电池充电
56.3km
(可同时为电器系统供电和动力电池充电,
故换算出来的里程高于停车状态时)

中国的太阳能汽车

目前中国最大的太阳能电池薄膜生产商是汉能集团(Hanergy),其砷化镓(GaAs)双结薄膜电池最高转换率达到 31.6%,单结电池最高转换率达到 29.1%,玻璃基铜铟镓硒 ( CIGS ) 薄膜电池冠军组件转换效率达到 22.92%,柔性铜铟镓硒薄膜电池组件研发转换效率达到 20.56%,钙钛矿电池单结研发效率达到 23.7%,高效硅异质结太阳能电池转换效率达到 24.85%。上述技术有不少在国际上是处于领先水平的。

这些概念车上搭载了汉能当时最新的砷化镓(GaAs)双结薄膜电池,最高能量转化率为 31.6%(火电厂烧煤发电的转化率约为 38%)。在充足阳光的照射下,这些概念车每年能够依靠太阳行驶 20000 公里。

日本汽车市场相对成熟,汽车厂商为了促进销量,会想方设法地针对细分市场推出一些符合用户个性化需求的产品。成熟的市场和精细化运营也就催生出配备太阳能充电系统的普锐斯。可以预见,随着市场的成熟,中国品牌厂商也会逐渐开始运营一些小众市场,这除了是为了挖掘潜在销量空间,更是提升品牌影响力的重要一环。

编辑点评

日本企业对精进现有的技术一直抱有充足的热忱,这台太阳能版普锐斯插电混动车型就是一个例子。对于年日照时数较多的地区,这种得到太阳能薄膜加持的混合动力汽车应该有一定的市场空间,能够让用户实现短途出行用电,长途出行用油的用车方式,对于进一步降低混合动力汽车的排放有积极意义。当然了,对于日照时数较少或者没有露天停车场的地区,这种利用太阳能充电的技术就没什么用武之地了。(图 / 文 / 汽车之家 常庆林)

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