李曉東
摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,太陽能作為一種清潔能源,其使用已經(jīng)廣泛的受到人們的關(guān)注,太陽能汽車因此應(yīng)運(yùn)而生。但是,研究中由于受到太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的限制,外界天氣影響較大,太陽能汽車的實(shí)際運(yùn)用還存在一定的局限性。本文通過對目前太陽能汽車研發(fā)技術(shù)的了解,對太陽能汽車的發(fā)展現(xiàn)狀和實(shí)用化進(jìn)行了先關(guān)的論述,為將來進(jìn)一步的研究提供了一定的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:太陽能汽車;發(fā)展現(xiàn)狀;對策
盡管我國地大物博,資源豐富,但汽車對傳統(tǒng)能源的消耗及排放出的廢棄物還是對我國的環(huán)境產(chǎn)生了較大的壓力。因此,許多科研機(jī)構(gòu)將目光放在了清潔能源的使用上,如太陽能。太陽能汽車就是通過利用太陽能電池,將光能轉(zhuǎn)換為電能,來實(shí)現(xiàn)汽車的行駛,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)清潔能源的利用,還不會造成污染,具有廣闊的發(fā)展前景。
1光伏技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1太陽能電池技術(shù)
太陽能電池是目前將太陽能進(jìn)行轉(zhuǎn)換從而利用的主要手段,美國貝爾實(shí)驗(yàn)室成功研制了世界上第一塊太陽能電池,但是成本昂貴且電池效率低,盡管如此,人們開始廣泛對太陽能電池投入研究力量,太陽能電池也在不斷的進(jìn)步和成熟。
根據(jù)材料的不同,太陽能電池可以分為硅類太陽能電池、無機(jī)鹽類太陽能電池、功能高分子類太陽能電池等,在這些太陽能電池中,以硅為材質(zhì)的太陽能電池技術(shù)發(fā)展最為成熟,適用性強(qiáng)且光能轉(zhuǎn)換效率高,占有主導(dǎo)地位。
轉(zhuǎn)換效率是太陽能電池最為關(guān)鍵的一個(gè)性能指標(biāo),在我國,相對于其他太陽能電池,硅類太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率最高,尤其是從二十世紀(jì)開始,隨著光伏技術(shù)的不斷發(fā)展,太陽能電池的成本越來越低,轉(zhuǎn)換效率越來越高,其產(chǎn)量也呈現(xiàn)出爆發(fā)式的增長。
1.2光伏電控技術(shù)
光伏電控技術(shù)主要是由光伏電池陣列、DC-CD轉(zhuǎn)換器、充放電控制器、用電器和蓄電池組成。電池陣列在系統(tǒng)中充當(dāng)著能量轉(zhuǎn)化的角色,DC-CD控制器主要的任務(wù)則是最大限度的利用太陽能,充放電控制器則是對蓄電池進(jìn)行管理,提高其工作性能。
2太陽能汽車的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1國外太陽能汽車的發(fā)展
國外太陽能汽車的蓬勃發(fā)展離不開各種太陽能汽車賽事的舉辦,這些比賽對參賽的太陽能汽車各方面的性能都有一定的規(guī)范和技術(shù)指標(biāo),各公司或者是研究機(jī)構(gòu),通過參加這些比賽,既有一定的資金回報(bào),也能夠?qū)π碌募夹g(shù)進(jìn)行交流,極大的促進(jìn)了太陽能汽車的發(fā)展。
2.2我國太陽能汽車的發(fā)展
相對于國外,我國太陽能汽車發(fā)展的起步較晚,主要是由各大高?;蛘呤强蒲性核袚?dān)研究任務(wù),目前取得的成果并不多,主要有以下特點(diǎn):大多數(shù)只涉及到太陽能汽車額輔助電源體統(tǒng),對于汽車的其他用電部件,也有一定的發(fā)展研究;在太陽能作為驅(qū)動能源的前提下,所獲得的能量過低;在一些大的太陽能汽車賽事中,我國參賽汽車的性能在逐步提高,技術(shù)在不斷進(jìn)步。
3太陽能汽車的實(shí)用化對策
太陽能汽車以太陽能作為驅(qū)動能量,受外界環(huán)境的影響較大,對其使用具有一定的局限性,因此,在合適的環(huán)境場所中的使用,是其實(shí)用化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
3.1觀光游覽
目前,太陽能汽車的使用環(huán)境滿足以下方面時(shí),實(shí)用化具有較大意義:首先,太陽能汽車的工作環(huán)境中需要有充足的光照,為其驅(qū)動提供足夠的能量;其次,為了相應(yīng)的減少能耗,太陽能汽車的速度和承重都比較低,車身較為輕便。
綜上所述,觀光游覽車基本滿足了目前人們對于太陽能汽車實(shí)用化得需求。觀光游覽車的基本設(shè)計(jì)理念是在目前人力游覽車的基礎(chǔ)上,與車頂部位加建太陽能裝置,然后對其進(jìn)行適當(dāng)改造,使其能夠使用太陽能轉(zhuǎn)換來的電能進(jìn)行驅(qū)動。同時(shí),還可以通過對蓄電池的設(shè)計(jì),使其能夠儲存一定的太陽能轉(zhuǎn)換來的電能,滿足在太陽光不夠的情況下的出行,同時(shí),遇到意外情況發(fā)生時(shí),還可以通過人力來行進(jìn)。
在科技迅速發(fā)展的今天,太陽能汽車關(guān)鍵核心部件的成本在不斷降低,使用效率卻在不斷的提高,再通過合理對太陽能游覽車車身的設(shè)計(jì),增加一定投入的情況下,可以帶來更多的產(chǎn)出,還對環(huán)境的發(fā)展具有積極的作用。
4市場前景
在我國,從太陽能能源資源來說,我國是一個(gè)資源豐富的國家。尤其是在西部地區(qū),以年日照來計(jì)算,這部分區(qū)域的總輻射量和日照時(shí)數(shù)在全國處于最高地位,因此,這部分地區(qū)的地理意義對于太陽能游覽車的使用具有較好的前景。
如果從我國的旅游業(yè)和休閑業(yè)的需要及發(fā)展這一方面來說,太陽能游覽車作為游客在旅途中一種非傳統(tǒng)的代步工具,其簡潔、便行、舒適及安全性具有較大的優(yōu)勢,能夠吸引較高的市場需求。并且,與城市中大量存在的汽車和公交車相比,太陽能游覽車盡管車速較慢,但是基本零排放,完全滿足國家對于旅游景點(diǎn)和風(fēng)景名勝區(qū)汽車排放的要求,同時(shí)其較慢的車速也能讓旅客充分享受到游覽過程中的美景??偠灾?,在這一方面,太陽能游覽車具有十分巨大的市場優(yōu)勢。
5 結(jié)語
在2008年的北京奧運(yùn)會和2010的上海世博會,為太陽能觀光游覽車提供了非常廣闊的舞臺,引起了大家的關(guān)注。不消耗有限的自然資源,可以利用太陽能這一清潔能源,對環(huán)境無污染,綠色環(huán)保出行,同時(shí)還能作為交通工具等天然優(yōu)勢,必將使得太陽能觀光游覽車迎來美好的前景。
參考文獻(xiàn)
[1] 馮逸,陳禮璠,杜愛民.太陽能汽車發(fā)展現(xiàn)狀及其實(shí)用化對策研究[J].上海汽車,2006,12:2-5.
[2] 盧磊,陳效華,嚴(yán)偉,王秀田,劉淑娟.一種在汽車上應(yīng)用太陽能技術(shù)的設(shè)計(jì)方案[J].新材料產(chǎn)業(yè),2010,01:71-73.
[3] 劉學(xué)智,胡習(xí)之.太陽能汽車氣動性能及動力性能分析[J].價(jià)值工程,2012,28:30-32.