從2014年前後國內新能源車正式拉開帷幕到今天,十年時間產業產生了翻天覆地般的變化,但續航焦慮始終是困擾消費者的痛點。
日常出行,尤其是在有家用充電樁的情況下,續航焦慮倒也不明顯,可一旦需長途出行,純電車續航低、補能慢的問題就會凸顯出來。若是恰逢春節、五一、十一等假日,抑或冬季天氣寒冷的北方地區,開純電車跑長途堪稱折磨。而且在高速和低溫狀態下,純電車的能耗也會劇增,導致出行成本上升。
正因如此,國內市場插電式混動汽車(包含增程式)才會獲得廣大消費者認可,增程器儼然成為了新能源車的核心競爭力之一。
不過並非所有企業都將純電車「增程」的希望放到了油箱,專注於太陽能技術應用的GoSun公司,日前推出了一款可展開式太陽能充電盒,能夠利用太陽能隨時隨地為汽車充電。國內太陽能(光伏)技術應用廣泛,已有不少企業建設了光伏發電、儲能、充電一體站。
如今越來越多車廠將太陽能發電裝置與純電動車結合,利用太陽能發為純電動車補能,似乎計要其打造成下一代增程器,但太陽能發電裝置真的能承擔起重任嗎?
為瞭解決用戶焦慮,車廠和相關供應商提出了諸多方案,例如高端車型正在普及的大電池和超級快充。
透過大電池提升續航力,再以5C快充縮短補能時間,確實是解決續航焦慮的不錯方案,但此方案有兩個問題。首先,傳統鋰電池能量密度幾乎達到了上限,提高容量意味著需要增加電池的體積和重量,電池重量會影響汽車的續航,體積太大也可能導致車內空間不足。因此,電池大小不能無限增加。
其次,大電池意味著更高的成本,難以下沉市場。如今搭載大電池和5C快充的車型並不少,但主要集中在20萬元以上。作為參考,大多數車企的100度電池都不是標配,如果想從75度的「標準組態」升級至100度電池,選配價格基本上在2萬到到5萬元不等。
供應鏈方面,國內外企業正致力於固態電池的開發,此類電池能量密度更高,能夠有效解決大容量電池體積和重量的問題,但成本偏高,依然無法實現下沉市場。
蔚來、飛凡、睿藍等部分品牌,則拿出了換電方案,意圖透過補能時間更短的換電模式解決使用者續航焦慮。然而換電站建設費時費力,多數品牌換電站建設進度緩慢,只有蔚來表現稍好。不過蔚來在售車款價格普遍偏貴,第二品牌樂道旗下的產品也在20萬元以上。
許多解決續航焦慮的方案不是不能用,也不是不好用,只是因為成本偏高,難以惠及每位新能源汽車使用者。探索過多種解決方案後,車廠和消費者都已明白,當下油箱才是解決續航焦慮的關鍵,熱效率更高的增程器才是核心競爭力。
乘聯會資料顯示,2024年第二季度,國內新能源汽車銷量約佔全球市場的66.8%,插混車銷量約佔全球市場的77.8%。國內高端SUV市場,理想和問界憑藉增程式技術佔據了領導地位,原本專注純電動車的阿維塔品牌,已轉投混動技術懷抱,預計將於9月發布阿維塔11/12的增程式設計車型。
艾莉、智己、極氪等品牌也傳出了將推出增程式汽車的消息,其中埃安和極氪的增程式產品最快2025年上市。毫無疑問,增程器不但成了新能源車的核心競爭力,也是車企眼中提升銷量的大殺器。
不過推動新能源汽車產業發展,目的本是減少碳排放和對化石燃料的依賴。插混車型雖然能耗低一些,但很多時候依然需要消耗汽油,未能徹底擺脫燃油車的本質,如北京插混車型無法免搖號,待遇不如純電動車。
更環保的太陽能充電裝置,給了新能源汽車企業新選擇,但太陽能發電裝置能夠承擔起重任,取代傳統增程器嗎?
關於車載太陽能發電裝置能否取代傳統增程器,若是在過去,小通一定會說肯定不行,但今天小通卻覺得有希望了。原因無他,過去豐田車載太陽能發電裝置給小通的印象太差了,而GoSun的裝置則給小通帶來了驚喜。
豐田bZ4X(鉑智4X)提供太陽能穹頂選裝服務,價格高達2萬元,官方稱其一年可提供1750公里續航。平均下來,bZ4X的太陽能穹頂每天發電可提供不到五公里續航,按照公共充電樁1.5元/kWh、bZ4X百公里能耗11.6kWh(官方資料)計算,大約需要六十多年才能回本。
豐田bZ4X的太陽能穹頂能量轉化效率太低,絲毫沒有選配價值。 GoSun的太陽能充電盒則不同,官方介紹稱該裝置重約32kg,高僅12.7cm,折疊狀態下頂部太陽能電池板發電功率可達200W,而且對於汽車的風阻係數基本沒有影響,行駛過程中也能為汽車充電(拖著充電線感覺有點危險),可承受160km/h車速。
展開狀態下,GoSun太陽能充電盒功率可達1200W,理想狀態下每天可為純電動車補充約50公里續航,實際使用中每天可提供約16-32公里續航。要注意的是,該裝置展開後會覆蓋前後車窗,雖然展開狀態下也能承受50km/h的車速,但會妨礙視線,最好停車後再展開充電。
該裝置售價2999美元(約合人民幣2.1萬元),同樣以1.5元/kWh計算,續航取實際使用最高值32km,大約十年能夠回本,一年可增加續航里程11000公里。
結合可增加續航里程、產品價格和回本時間等因素來看,GoSun太陽能充電盒是一款可以買,實用性還行的產品,但仍稱不上優秀。太陽能發電裝置使用壽命一般都比較長,而且可以安裝在不同車輛上,未來換車後也能用,喜歡露營的純電動車車主完全可以買,在野外不便充電的地區,太陽能發電板一天發電大約四五度,足夠為娛樂裝置供電。
但作為增程器,每天發電續航只能行駛數十公里還遠遠不夠。依照長途一天開車行駛1000公里計算,純電動車本身能夠提供大約五六百公里續航,太陽能充電裝置可能需要提供三四百公里續航,才能達到增程器的作用。
滴水穿石,非一日之功。現階段太陽能充電裝置的確難以滿足我們對增程器作用的期待,但從豐田到GoSun,車載太陽能充電裝置的進步,讓我們看到了此類裝置成長為「下一代增程器」的希望。
不過期待何時能轉化成現實,要看汽車和光伏兩大產業頭部企業能否齊心協力研發技術,解決產業的種種難關。
車載太陽能充電裝置使用價值較低主要有兩大原因,第一,能量轉化效率太低。目前普通的太陽能充電板將光能轉化成電能的平均效率不足20%,大量光能被浪費了。第二,車身覆蓋面積太小。無論是GoSun還是豐田bZ4X,行駛過程中能夠接收光能的區域其實只有穹頂部位,若能用太陽能發電板覆蓋整個車身,發電量肯定也能上升。
解決這些問題需要全行業共同努力,產業鏈方面,入局太陽能發電的車企不在少數,例如比亞迪2008年入局光伏產業,特斯拉和吉利2016年進軍光伏產業,豐田、福特等車企也陸續進入了光伏產業,並紛紛瞄準了鈣鈦礦型太陽能電池(以下簡稱:鈣鈦礦電池)。
與傳統矽基材料太陽能發電板相比,鈣鈦礦電池一方面成本更低,有助於降低產品價格,提高車載太陽能電池板的實用性,另一方面,鈣鈦礦電池可以作為車身塗層實現太陽能發電,甚至車窗玻璃內都可以嵌入鈣鈦礦電池。基於鈣鈦礦材料,汽車接收光能的區域能夠大幅增加,進而提高發電功率。
在能量轉化效率方面,國內頭部光伏企業通威量產的鈣鈦礦電池效率達到25.67%,超過了普通的鈍化接觸電池、鈍化發射極和背面電池、鋁背場電池的轉化效率。
現階段相關企業還沒有完全開發出鈣鈦礦電池的潛力,理論上來說鈣鈦礦材料的轉化效率能夠超過30%。除此之外,有機類光伏材料憑藉低成本、柔韌性強等優勢,也有機會在汽車領域發揮作用。
國內光伏產業非常發達,A股光伏板塊的總市值約為14,000億元,在汽車領域,光伏的身影也越來越多,太陽能發電板更是幾乎成了房車標配。只是在給純電動車補能方面,因轉換效率和覆蓋面積限制,暫時未能表現出太大作用。
不過隨著技術的進步與材料的突破,車載太陽能發電裝置的功率將逐步提升,而太陽能發電或許真的有一天能夠承擔起純電動車增程器的作用。 (電車通)