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黑科技——太阳能电动车LightyearOne解析

文章来源:未知    时间:2019-11-29
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  太阳城网站Lightyear One汽车的一项任务是向全世界展示太阳能汽车如何有效解决里程焦虑问题,随着自动充电技术的不断推广,其每年能提供距离长达数万公里,且清洁而又免费的能源驱动方式。

  2013年,荷兰学生团队入围世界太阳能汽车大奖赛,该比赛起点及终点位于达尔文和阿德莱德之间,总距离为3 000 km,且专门为太阳能汽车而举办。太阳能团队埃因霍分(Eindhoven)不但完成了比赛,而且成为赢得比赛的第一台4座汽车,对其而言是一项巨大的成功。难以置信的是,该款车完成比赛所使用的能耗比一台正常的少6倍。

  Lightyear One有着较高能量效率,同时配置有太阳能充电板。该款在世界范围内可行驶最长里程的太阳能汽车,总效率为的2倍,在WLTP循环下,其最大续航里程为725 km,其在2021年的预期售价为17万美元左右。但该价格标签似乎并未对任何未来的消费者产生心理阻碍,因为Lightyear公司提到,该车型中的199辆已得以成功销售。

  在2019年夏天发布,One车型不仅是Lightyear对特斯拉的回应,也是对整个电动车行业的一种挑战。Lightyear希望,通过该车型能重写电动车规则,通过对能量转换效率的关注表明(不涉及覆盖整个车身顶部的太阳能充电板),其每年能够提供清洁且免费的长距离能源驱动方式,从而打造一台便于进行自充电的电动车。

  Lightyear首席执行官Lex Hoefsloot提到,开发太阳能电动车不是一个简单的任务,恰如白手起家重新建立另一个汽车公司,更不用说是一个以电动汽车为主营业务的公司,因而可谓是举步维艰。Lightyear曾与诸多行业专家进行过会谈,并针对各类市场机会设计了诸多造型,其评估市场并且认识到市场对超高效汽车具有的巨大需求。

  对电动汽车的空气动力性进行评估,发现其与车内布置方式密切相关。通过使用不同轮毂电机的动力总成系统,能对车内的零部件进行重新布置,从而为乘客节省出更多空间,然后降低车顶高度,以此改善空气动力性。

  Hoefsloot为此尽力去解释Lightyear One是怎样的一类车型,其不仅仅是一台由太阳能驱动的汽车,同时车顶较低且外形设计可充分满足空气动力学,太阳能充电板是低效方案中仅有的部件。铝和碳纤维的车身结构有个较长的倾斜后悬,此设计为了降低风阻和增加效率。如果有机会将会从零开始重新设计整台车,并将乘客放在车内最合适的位置,有效改善空气动力性能,然后该款车型就能真正地脱颖而出。

  然而,Lightyear One依然有望赢得里程奖金,因为其0~100 km/h的8 s加速时间明显慢于竞争对手的品牌车型,许多其他电动汽车能在3 s甚至更少时间内达到100 km/h。尽管部分该类车型的加速性令人印象深刻,但与许多特斯拉车主进行交谈后,车主通常并不需要如此惊世骇俗的加速性能。此外,为实现该性能还增加了电池的质量。

  Lightyear老板提到,当今电动汽车的另一缺陷是其尺寸较大。Hoefsloot相信,这是产品终将实现市场化的必经之路,而仅由电能驱动的SUV是一个较为尴尬的车型。

  Lightyear One汽车的重要特征是:面积为5 平方米的太阳能电板覆盖了整个One车型的上表面,包括引擎盖、车顶,后背门,以及后窗。除了决定汽车大部分设计理念的充电板,此技术的优势依然较为显著。

  充电板就像一个涓流充电器(tricklecharger),为汽车容量为70 kW·h的电池充电,其具有持续自充的能力,不管是处于驾驶状态或者驻车状态,折算到续航里程的实际充电速率约为每小时10~12 km。Lightyear声称,其在夏季的一天其能够产生大约50~70 km的额外续航里程。对于一些可能仅需实现短途驾驶目的的车主来说,太阳能充电板可提供充足的电能,车主可能不再需要插入式充电。在荷兰夏季的2个月内,车主将无需进行充电,以此增强了驾驶体验。

  考虑到租借车后的荷兰驾驶员开出的平均距离,每年可达20 000 km,而且意味着在气候更寒冷的国家,Lightyear One应该提供长约8 000 km的零成本、零排放的电驱动驾驶。当然即便如此,在晴天和阴天,依然存在显著的不同。那也是为什么Lightyear在车内布设了一块较大的电池,据此驾驶员可用一周时间从太阳获取能量,然后再到下一周去充分运用。

  充电板被覆盖在安全玻璃内,其可承受一个成年人的质量且不会出现凹痕。Lightyear尚未确定其太阳能充电板的供应商,但是据透露已有两家潜在供应商处于备选状态。采用了航天材料的砷化镓充电板,在新款上使用量较为有限,而One车型挑选了很多成本并不昂贵的硅单元充电板。

  当One车型采用插入式充电时,效率也很高,因为Lightyear声称其每晚从家用230 V插座上充电后可行驶的里程为400 km,而无需采用高速率家用充电器,或者依靠公共充电设施。但也并不意味着Lightyear会专门聚焦于家用充电,One将会在欧洲与lonity充电网络开展合作。当提到车辆是否能达到350 kW的充电功率时,保时捷认为其可行,Lightyea公司目前仍在评估电池的需求,以实现车主在半个小时内充入尽可能多的电量的愿望,现在Lightyear的续航里程能达到300 km。

  兼容性较好的汽车将会对其进行高功率充入,正如当前的车型,其充电功率为250 kW,但仅对最早10%的电量起到作用,而后充电功率会迅速下降。

  Lightyear One车型将会在2021年正式交付于购买者,但公司也承认目前还有一段很长的路要走。在6月开展第一次试驾后,已经解决了在重要的冷热环境试验和碰撞试验中的技术难关。Hoefsloot提到,研发太阳能电动车并非轻而易举,但是对于未来一代的电动出行方式而言,可谓影响深远。

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