道路上为什么没有太阳能汽车驰骋？

太阳能作为一种可再生资源，具有取之不尽、用之不竭、清洁环保等优点。那利用太阳能作为能源的汽车呢？现实中，太阳能汽车是存在的，只不过目前，仍多用于概念车或者特殊的比赛中，例如澳大利亚每两年举办一次的世界太阳能汽车挑战赛，参加比赛的太阳能汽车多数看起来像游乐园的游乐设施或者科幻小说中的车辆。

太阳能汽车尚未成为消费者日常旅行的选择，这其中有很多原因。

▍需要足够多的阳光

虽然在白天地球会接收到大量的阳光，但这些光线在穿过大气层时会被分散，因此照射到任何地球表面的光线量都相当低。如果不考虑季节变化的影响，一整年的时间里，地球每平方米面积上大约可以收集到342瓦的太阳能，可以为一台标准型号的电冰箱供电。

2022年6月9日，荷兰电动汽车制造商Lightyear发布了他们的首款太阳能汽车Lightyear 0.图片来源：Popsci

对汽车而言，不同的车辆其尺寸或表面积差别很大，以全尺寸车辆为例，大约有9-10平方米的表面积，所以，全尺寸汽车一年大约可收集到3420瓦的太阳能，这些太阳能可以为家用电器中的冰箱、洗碗机和微波炉供电。

但这些能量不足以为汽车提供动力，所以即使在阳光充足的情况下，太阳能汽车也难以收集到足够的能量来满足日常行驶的需求。

▍阳光转化成能量的效率低

另一个问题是，目前广泛使用的太阳能电池板其转换效率相对较低，理想的转换率应在36%，而实际应用中往往不足20%，这意味着收集到的太阳能中，只有大约五分之一可以转换为电能。

图片来源：千图网

所以，一辆覆盖有太阳能电池板的普通汽车，一年可以收集到的3420瓦太阳能中，只能产生大约684瓦的电流供驱动车辆使用，但目前的电动汽车，如果以100公里每小时的速度前进，大约需要20,000瓦的电量。

此外，为了尽可能增加车辆的表面积，收集尽可能多的阳光，太阳能概念车或者是参加世界太阳能汽车挑战赛的比赛用车，在设计时不太会考虑车辆乘坐人员的感受，可能没有什么窗户，或者多余的空间。

▍受其他因素制约

太阳能汽车广泛应用的另一个挑战在于地理位置、日照时长和天气状况等，都会影响太阳能的生成量。

因地球在其轴线上是倾斜的，所以并非所有地区在任何给定时间都能接收到等量的阳光。当北半球向太阳倾斜时，地球的北半部分会接收到更多的阳光，经历春季和夏季，而南半球则更冷更暗。当南半球向太阳倾斜时，地球南半部的地区会接收到更多的阳光，而北半部则较少。

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也就赤道附近的地区全年都能接收到稳定的阳光，因此靠近赤道的地区——比如南加利福尼亚或撒哈拉沙漠——的太阳能强度要比靠近地球两极的地区（如阿拉斯加）强得多。

另外，一旦遇上阴天或雨天，太阳能汽车就很难收集到足够的阳光。而且司机可能还需要在夜间驾驶汽车，如果想让太阳能汽车在夜晚运行，就需要在白天收集并存储更多的太阳能，更多的太阳能存储量意味着需要更多的太阳能电池板，而更多的太阳能电池板又会增加汽车的重量，更重的汽车无疑需要更大的电能来驱动。

此外，太阳能汽车还存在市场接受度低、与电动汽车、混合动力汽车相比，不具备明显竞争优势的缺点，这些都限制了太阳能汽车的应用。

但是，仍然有研究人员在研发更适合日常使用的太阳能汽车。要做到这一点，设计师需要提高太阳能电池板将阳光转化为电能的效率，并设计更适合汽车的太阳能电池板。此外，降低太阳能汽车的成本也是至关重要的，这样才能使普通买家负担得起。