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时速一百还能续航2300公里!一群学生真的能造出来这个?

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最近我发现了一辆好玩的车, Lightyear 0,( 巴斯 )光年零号机。


资料图

这辆像是 FF91和保时捷718合体的电动车,能让你实现永不充电,0碳出行。

这是一辆太阳能电动车,一块60千瓦时的电池,可以选择插电或纯靠太阳能续航。


资料图

如果你上下班往返70公里以内,选择这辆车,就可以好几个月不充电,省下一大笔电费,当然也省下一大笔油费。

前提是你在的地方阳光日照得足够充足。


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按荷兰的气候,可以2个月不充电,如果是西班牙或葡萄牙这些日照时间更长的地,可以7个月不充电。

想想你现在加的10元95号,这车不是香爆?


油价 资料图

不过这车虽然很香,但它还不是太阳能汽车里的极限,甚至是个弟弟。

众所周知,电车里有个续航极限,奔驰的 Vision EQXX 的概念车,充满的100千瓦时电池包,实测能1000公里。


资料图

em...是不是觉得这续航很顶?

但有一群学生造的纯太阳能电动车,只装了一块远低于100千瓦时的电池,却可以在真实道路上,跑完3200公里,而且是只靠太阳能。


资料图

这辆车就来自于两年一届的世界太阳能挑战赛( WSC )。

这场比赛,也号称太阳能赛车界的 F1 。像这样续航两千多公里的太阳能车,比赛里多的是,而且还长得各有特色。


资料图

规则很简单,44辆车相继出发,谁先到终点谁赢,全程2300公里。

没有专业的比赛场地,路况跟咱平时开的高速差不多,车水马龙,平均时速也限制在一百公里左右。


资料图

因为比赛在澳大利亚,选手们的驾驶环境甚至还挺恶劣。

你可能会碰到突然蹿出的拳击袋鼠、横叉整条路的大树,甚至沙尘暴、暴风雨等极端天气。


网络图片

这环境,只靠太阳能,跑2300公里,黄金右脚都不敢开这玩笑。

所以为了达成目标,这些车子进化出了奇怪的形状。

先把能塞太阳能板的地方全部塞满,至于驾驶员、车辆安全和实用?不作考虑。


网络图片

但为了安全,这两年的比赛倒是规范多了。

现在的参赛车辆,太阳能板总尺寸不能超过6平方米,而且必须考量驾驶员的安全以及车辆实用性,官方也对车辆重量、速度作出限制。


网络图片

比如必须是四轮车,车总重不能超过200公斤,电池必须20公斤以内,驾驶员必须直立坐姿等等,比赛更真实,难度也更大。


资料图

所以车体的设计就相当考究,参赛选手们,玩的都是电机、太阳能电池板和空气动力学的极限。

主流的车体主要有两种,双船体设计,更宽紧凑也稳定。单船体设计,子弹形状或飞镖形状,空气动力学更好,更快也更节能。


资料图

先来看看真正的大佬,荷兰的 Vattenfall 车队,9次比赛里,拿了7次冠军,2次亚军。

他们的赛车采用双体船设计,表面覆盖了一层仿鲨鱼皮的材质,能使空气以极少的湍流通过,减少8% 的摩擦力。

也不知道这鲨鱼皮是不是打罗老师那买的。


罗永浩 资料图

单船体的代表人物则是日本 Tokai 车队的子弹型设计,最高时速可达140公里每小时( 赛事不允许这么高 ),也是首次在比赛中采用单体子弹型设计的参赛队伍。

它们的表面也要做到极致平滑,哪怕是一根摆动的小胶带也会使整车的阻力增加5%。


资料图

但这被动减阻的空气动力学只能说是开胃小菜。

为了让车的阻力足够小,速度足够快,每辆太阳能车的空气动力学设计与 F1赛车恰恰相反。

F1赛车的空气动力学是要让风把车压在跑道上。


资料图

而太阳能赛车的空气动力学有点类似于飞机,是想让风尽量把车子抬起来,从而减少轮胎阻力,节能且速度快。


资料图

但这样就导致车子抓地力不好,侧向风一吹就甩出去了。

那咋办?

日本的 Tokai 选择从车身设计上下功夫,他们参考了飞镖的设计思路,把重量集中在前面,后面是一个十字架造型,飞镖飞起来怎么稳,车开起来就怎么稳。


资料图

侧面则是引导式 “ 机翼 ” 设计,能把风引到车身下方,从侧后方流出。


资料图

em...感觉这帮学生是学航空出身的。。。

但下面比利时 Agoria 对抗侧向风的方法,就为车辆工程出身的 “ 专业人员 ” 争了口气。

它们采用了一套偏流修正系统,说白了侧向风吹过来的时候,车身可以随着风轻微移动,但车轮还是稳稳向前。


资料图

这波就是考验司机了,怎么斜着开车同时维持直行。

除了车身设计,太阳能电池面板也是卷到不行。

比如当年日本红极一时的 HIT 太阳能电池,电池效率24.7%,反观那会我们国内用的多晶硅电池,效率不到20%。


太阳能电池 资料图

当然这还不算最吊的,有的车队拿到了砷化镓面板太阳能电池,效率37%。

这玩意,可是用在哈勃望远镜上面的,生产成本大概是普通硅电池的一千多倍。


资料图

“ 斯坦福,你多少有点玩不起了。”

当然了,想拿下比赛的第一名,后勤和安全也是很重要的一环。

每辆太阳能车比赛时都会有十几辆保障车跟随,整个团队50人左右,他们会链接卫星、观测天气,预测太阳方位,保证最佳充能角度。


资料图

驾驶员也必须通过15秒逃生测试,没通过不准参加比赛。

总而言之,这是一场承载清洁能源希望的最困难、最直接的比赛。


资料图

可能小伙伴会问,中国大陆有没有车队去参加比赛?

其实大陆这边,北理光梭车队曾在2013年、 2015年参加了两届 WSC,是大陆内的第一支参赛队伍,也是唯一一支大陆内的参赛高校。


资料图

但受限于当时国内光伏产业起步不久,2013年那会国内电动车销量才一万多辆。

所以高能量密度的电池、高转化效率的太阳能电池、电机电控、碳纤维材质等,国内都供应不上,只能以客户的名义去美国和日本购买,参赛成绩也没有很理想。


资料图

这几年又因为疫情,WSC 的比赛也取消了。

但以国内目前新能源产业的发展,咱也绝对有实力上去一较高下。

光2021年全年,我们的电动车销量超过200万辆,动力电池装机量前十名的企业里有6个都是中国,光伏电池产量业占全球70%,造个电芯能量密度超过300Wh/kg 也是洒洒水。


太阳能电池 资料图

当年搞 HIT 太阳能电池的松下跟咱竞争不来,已经砍掉了光伏业务。

所以,真的希望能在2023 WSC 看到我们大陆高校的参赛队伍。

最后,估计有人会说,这玩意造的奇形怪状能量产吗?花这么多钱搞这些有意义吗?


资料图

但差评君认为,这场比赛的意义不只是量产,更不是拿到冠军。


资料图

对于参赛者来说,他们能借此机会接触到行业前沿的技术和实力。比如美国航天局给斯坦福搞的砷化镓太阳能面板。

这里面每个参赛车辆身上也贴满了赞助商,涵盖了普利司通、奥迪等行业顶尖研发企业,他们每年会为优秀参赛者提供深造的机会。


资料图

更多的人知道这项比赛,会启发更多的学生,也会启发更多的研发投入,这些背后的支持至关重要,更多的人参与到这个行业,我们才能更早的看到纯净清洁能源的诞生。

所以有时候,推着我们往前走的,不是那些划时代的重大发明,更多的,还是这些看似不切实际的创意启发。

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