碳中和

隨時補給的太陽能發電,未來電動車續航的良方之一?

充電椿增設速度跟不上電動車使用的頻率狀況下,推動市場普及化有其難度,除了定點充電使用不便外,另有充電電力的碳排問題,如果電動車本身就能善用不排碳能源充電,會是未來電動車的續航力解方嗎?

作者

吳欣珊

935

・2022/12/09

雖然挾著淨零碳排趨勢而大幅成長,多國也因應時勢做出相關法規響應,但電動車在現今仍無法快速普及的原因,除了高昂的價位外,就是充電的問題。電動車充電速度無法比擬油車,再加上充電設施不足,畢竟里程焦慮在前,也成了多數使用者在轉換電動車前再三思量的問題。

 

減碳的可行:太陽能電動車

電動車的減碳能力主要來自使用的電能來源,由於現有充電椿電能來源來自電網,除了電網運用綠能來源協助減碳以外,現在各家汽車大廠也將太陽能發電的主意動到電動車身上。

 

Lightyear 2016年於荷蘭創立,希望藉由使用潔淨能源作為人類代步工具的電力來源,公司研發6年,在2022年6月公開活動中展示首款以太陽能為動力的電動車Lightyear 0,只要車子暴露於陽光下,車子即能自動充電,夏天日照充足,且駕駛距離在一定範圍內,車子能數個月免額外充電,減少充電頻率。

 

無獨有偶,電動車先驅特斯拉也在德國漢諾威的IdeenExpo上公開太陽能發電拖車原型,車上裝有可折疊延展的太陽能發電板,與Tesla電動車連接後可延長續航距離。同時太陽能拖車亦配備星鏈(Starlink)衛星天線,可連接衛星並接收網路信號,是一款集結特斯拉與SpaceX機能的電動車原型。在2019年公開Tesla電動貨卡Cybertruck的原型車時就已有將太陽能板裝設在電動車上的想法,以美國駕駛每日行駛39英里的平均里程來看,原先替Cybertruck研發每日額外提供15英里續航的太陽能車斗蓋,三片一起展開可替Cybertruck額外增加30~40英里的續航距離,也符合其實用性。

 

太陽能發電轉換不佳的發展疑慮

雖然不少電動車公司都投入了太陽發電動車的試驗,但受限於太陽能發電能量轉換效率的不佳因素,在電動車的整車應用並不普及,且全球每年逐漸升高的氣溫,反而使太陽能板發電效率變差,增加成本問題。

 

歐洲新聞台《Euronews》外電指出,高溫與熱浪可能影響太陽能板發電。太陽能板多在25℃測試效能,同時也是最佳發電條件,如果氣溫高於25℃,太陽能板的發電效率會開始下降。

 

現今台灣多數設置多為矽基太陽能板,照目前的太陽能板測試指數,溫度每上升1℃,太陽能板電壓變小,輸出功率下降0.35%,但溫度越低輸出功率則會增加,台灣夏天溫度高,太陽能板表面多為45~65℃之間,換算下來約降低7%~10.5%發電率,但夏季日照長,輸出電流高,扣除下雨等天氣因素與發電率下降問題,夏日發電量仍高於冬季40~60%,溫度的硬傷也是熱帶海島國家發展太陽能的阻力。

 

但現今科技技術發展速度快,針對不易受高溫影響的電池芯片也相繼研發出來,十年前的每升高1℃影響發電效率0.5%,現已降至0.35%,可期待未來的科技加速,提升太陽能轉換效率。

 

未來電動車的發展模式將以在生活中取代油電車為主,如何讓電動車的充電能力如同油車加油一般容易,是除了廣設充電椿與加大電池容量的同時,科技也須在時程跟上電動車發展的關鍵,也同步因應在生活中達到淨零碳排的未來目標。


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內文資料來源:

荷蘭新創Lightyear推首款太陽能充電車

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