本文来自微信公众号: 酷玩实验室 ,作者:酷玩实验室
夏天刚过去,开电车的人,大概都有过这样一个念头:
太阳这么晒,车都被晒成烤箱了,要是能太阳能充电多好。
但用过太阳能热水器的人又会马上觉得不对劲:
这玩意儿烧个热水都费劲,用来推一个两吨的铁家伙往前走,恐怕走不了多远吧?
但最近有两条消息,让我觉得这事可能得再琢磨琢磨。
汽车玻璃领域的大哥福耀,在官网上架了一款太阳能天窗,表示已具备量产能力。
差不多同一时间,一汽也亮出了一个光伏天幕样件。
看起来,车载光伏发电,是真的要来了!
但这事儿背后的疑问还是很多。
因为他们不是第一拨做这个尝试的。
我可以很负责任地说,这事已经黄了好几轮了。
欧洲之前有一票公司专门为此成立,融资,造车,收订金,集体破产。最近一次就在一个多月前,7月底,德国一家叫Sono Motors的公司正式停止运营。

这事情最难的点,大概你也想得到:就这么点地方搞太阳能,出来的电根本扛不住几下用啊。
一辆车的车顶,铺上一平米半的光伏板,按每平米150瓦的峰值,给它满满晒三四个小时的有效日照,大概一算,一天一度电,按电动车百公里15度电的能耗,跑不出7公里,买个菜都够呛。
所以不管怎么想,福耀和一汽应该不是图那几公里续航。那他们想怎么用呢?
今天咱就来研究研究这件事。

01欧洲人是怎么把自己玩死的
首先,欧洲人这些年差不多把半棵科技树全点在了环保上,太阳能汽车这件事他们是认真干过的。
他们好像有一种执念,就是要靠光伏发电增加续航。
荷兰有一家公司叫Lightyear,我们简单一点称为光年,创始团队相当资深,出身世界太阳能车挑战赛。
这个赛事基本上就是在澳大利亚沙漠里面,比谁的太阳能车能跑得更远,他们拿了好几届冠军。所以他们觉得自己有决心,也有能力来解决这个问题。

1983年,Quiet Achiever用约8平方米光伏板横穿澳大利亚,太阳能赛车由此成为后来创业团队的重要技术源头|来源:IEA
他们的解法相当粗暴,不就是光伏板嘛,自己专门造一台车出来铺。车顶引擎盖能铺的全铺上,面积达到5平方米,可以说是造出了一台会跑的光伏板。
为了让每度电推着车跑更远,风阻系数设计得比跑车还低,连轮毂都是特制的,动力用的是轮毂内置的小电机方案,零百加速要10秒。
最终取得的成绩是,理想条件下晒一天可以跑70公里。这已经属于极限水平了。

Lightyear的车顶和前舱盖几乎全部覆盖光伏组件,整车造型围绕低风阻和扩大受光面积展开|来源:IEA
不得不说,他们真也算努力了,至少在光伏方面,但也就到这里了。这台车定价25万欧元一辆,折合人民币两百来万,计划,注意是计划,量产几百台。
听到这里大家都觉得不对了。
结果就是公司前后烧了一个多亿欧元,2023年1月一位准备接盘的投资者临时反水,几家关联公司应声破产,荷兰法院后来在调查文件里说了一句,造这辆车要花的钱,实在太多了。
然而走便宜路线的也没活成。
德国一家叫Sono的公司做了一款Sion,同样打着环保的旗号,几万人交了500欧起步的订金排队等车,2023年2月钱烧完,Sion项目终止,七成员工被裁,公司没死心,砍掉整车改给巴士货车贴光伏,又撑了三年,今年7月31日正式停止运营。
同样的剧本在很多家欧洲公司身上重复上演。

法国C-ZEN原型车把光伏分区铺在车顶和前舱盖,直观展示了有限车身面积如何被尽量利用|来源:IEA

来源:IEA
这批公司倒下之后,国际能源署做过一次复盘,死因三条:造整车烧钱没有底,小公司搞量产九死一生,用户掏的钱和拿到的好处完全不成比例。
所以,如果这个世界没有发生特别大的变化,光伏的转化效率还是在缓慢提升而不是指数级跳跃,太阳没有突然变得更亮,车子的能耗也差不多,那指望光伏逆天改命,的确不太现实。
02车停着也开始费电了
但我们也先不用放弃。
在现在这个新能源强势增长的市场里,有一件事被不少人忽略了。
车停着的时候,其实一直在耗电,智能电车这个东西,它不关机。你把车停好,熄火锁门走人,它照样在跑程序,摄像头一直开着拍,通讯模块挂在网上,GPS隔一会儿报一次位置。

开电车的人应该有感觉,哨兵模式开一晚上,早上一看电量掉了好几个点。更惨的是那种出差停机场好长时间的,运气不好的话回来小电瓶直接趴窝,得叫救援。
有人拿14款车挨个测过。新车普遍一天1到3度,早期特斯拉那种架构关不干净的,全车陪着摄像头一块儿熬夜,一天能吃到七八度。
一汽那块天幕样件报的数字是一年发电约400度,合一天1.1度。按哨兵一天吃个一两度来算,推车肯定推不动,但支撑住这些被动用电,刚刚好。
而且有了这点电来支撑,用车的一些细节也可以变得更灵活。比方说车在太阳底下晒了半天变成烤箱,以前只能上车之后开空调硬吹。但如果停着的时候这度电就能带动通风,先把热空气排出去,人上来至少不用先扛一脸热浪,顺手再给小电瓶充点电。这些事都不大,但都是一度电干得了的。
福耀一汽怎么想的,也不用猜,福耀展示的画面全是行车记录仪、GPS防盗、通风、车联网。
一汽给天幕起的名字叫“被动补能”,点名的场景就是驻车空调、冰箱、哨兵模式。
两家盯的是同一件事,车停着时花掉的那些电。
其实这件事有意思的点还有一个,我们的光伏行业本身也在发生很重要的变化,虽然还不至于让你的电车不用充电,但工艺和材料的进步,确实从另一个方向让车载光伏成为了现实。

来源:福耀
03光伏从硬片变成了能印的膜
晶硅电池,就是现在绝大多数光伏板用的东西,出身半导体,硅料在上千度的炉子里提纯,拉成晶棒,再像切香肠一样切成薄片。这么切出来的东西,性格跟玻璃差不多,硬,脆,弯不得。
便宜倒是真便宜,今年年中主流组件的市场均价是七毛三一瓦,一块300瓦的组件两百多块钱。但上车就有个问题,它只能平铺在小块平面上。

常规光伏|来源:维基百科
想铺满整个曲面车身,就得上一些黑科技,比如丰田2019年试过,找来0.03毫米厚的航天级薄膜电池,贴满车顶引擎盖和尾门,理想状态一天补上44.5公里续航。
效果确实好看,但那种电池平时是给卫星用的,贵到永远上不了量产车,一边是便宜但弯不了的晶硅,一边是能弯但贵上天的航天货,晶硅时代的车载光伏就卡在了这个地方。
这两年逐渐成熟的钙钛矿换了一种思路,晶硅靠切,它靠印。
这是一类人工合成的晶体材料,最大的本事是能溶解,把原料配成“墨水”,用涂布机像印报纸一样一层层印在玻璃或者塑料膜上,烘干成膜,厚度只有微米级。
印出来的膜天生就轻、薄、软。贴着塑料能打卷,顺着双曲面玻璃走完全没问题,两平米的柔性组件大概2公斤,比一台游戏本还轻。透光度和颜色可以在配方里调,做成天幕不会把车里变成小黑屋。发电的脾气也正好合车顶这个场景,清晨傍晚阴天它也愿意干活,高温衰减也比晶硅小,而车顶的日常恰好就是暴晒。

两个核心问题的逐步突破让钙钛矿在最近两年逐步走向市场。
头一个是放大。以前,实验室里指甲盖大的片子效率漂亮,放大到5厘米见方,膜里的缺陷就成倍冒出来,效率跳水。为了把“印得大还不出错”磨成一套工艺,这件事全世界磨了十年,还是中国团队先磨出了门道。这也是钙钛矿最近能走向市场的产业基础。
第二个问题是命短,也是它最大的软肋。钙钛矿本质上是一类含铅的盐,怕水怕氧,受潮会分解,强光和高温还会让效率悄悄往下掉。行业的办法是封装,拿玻璃和胶膜给它裹一身不透气的雨衣,水和氧基本挡得住。但在真实使用中能扛多久,还需要时间来证明。
不管怎么样,产线这头已经先动起来了。
钙钛矿的产线从百兆瓦级跳到了吉瓦级,主流用途还是电站和建筑用的大板子。
真把它往车上做的,是给一汽供样件的珠海脉络能源,双方从小样做到平米级,再做到眼下的整车级集成验证,它1.5平米的柔性组件效率19.1%,比主流晶硅低三四个百分点,不高,但能用。
04离上车不远了
东西做出来了,离你在配置单上勾到它,还有两件事在推进。
第一件是寿命。这东西要在车顶上风吹日晒,行业的要求是至少扛10到15年,跟整车同寿。车载光伏至今没有专用标准,开裂、热斑、追尾之后怎么定损维修,只能拿光伏标准和汽车标准拼凑着用。
但实验室这关已经有人过了,今年4月,合肥一家企业的钙钛矿模组扛过了85度高温、85%湿度连烤1000小时的加严测试,这项测试被业内看作光伏组件户外用25年的准入考核,准入过了,接下来就是攒路测数据,按这个节奏,不会等太久。

第二件事是价格。电池组件两百多块不等于装上车就便宜,封进安全玻璃、集成进整车电气、再背上十几年质保,行业专家给出的可接受系统成本是每瓦2到5美元,一块300瓦的顶折下来几千块人民币,回本约8年。
用户端则更加直白,大家都想每天白捡几十公里,但在技术上并不现实,那么能帮咱省点心,保证哨兵有电、小电瓶不趴窝、上车前先通个风,也不错。
剩下的就是把价格打下来。
这件事放在中国做,也是得天独厚。
光伏组件之前已经被卷到了七毛钱一瓦,车载封装成本也在跟着往下走,福耀这种体量的汽车玻璃供应商来整合封装,把成本压下去,是这条供应链最擅长的事。
车顶光伏很难说是一个让人尖叫的黑科技,就像全景天幕当年也不起眼。但经过几年的行业普及,现在三成以上的新车都有这么个配置。
先做一个不贵、有用、选了不后悔的舒适性选配,按现在供应链和车企两头推的速度,车顶光伏出现在你的配置单上,可能也用不了太久。
