天窗也能发电?上汽乘用车的太阳能天窗了解一下

作者:阮希琼(编辑:阮希琼)
2018-12-04 15:06:17

说起汽车的节能减排技术,很多人首先想到的便是电动汽车、高效能发动机、轻量化技术……想不到的是,如今天窗也能节能减排。

这便是上汽乘用车动力总成空调科团队成员共同研发的种子基金项目——全顶式太阳能天窗。它通过太阳能发电,作为辅助能源驱动车内的空气净化器、鼓风机和座椅加热,降低整车发电量的需求,从而降低油耗或者提高电动汽车续航里程。

这颗“种子”已经开花。记者来访时,项目团队拿出了太阳能天窗的产品样件。“我们的种子项目已经通过了第二阶段的验收,虽然还未量产,但我们满怀信心。我们期待它能应用于上汽乘用车的产品中去,同时也期待与上汽旗下其他企业合作。”项目负责人王天英说。

Q:你们都是从事汽车空调的工程师,为什么会想到做全顶式太阳能天窗这一项目?

A:国家正在提倡清洁能源和移动能源,太阳能便是其中一个重要能源,它在建筑上或其他方面应用得比较多了,但汽车上还比较少。而我们认为汽车是太阳能应用的重要载体。在阳光的照射下,车顶温度能达到70-80℃,发电量很高。项目初衷就是把需求和供应更好地结合起来。我们想利用太阳能驱动空调系统,或许是一个好的切入点。

经测算,利用我们研发的太阳能天窗充电一天,电动汽车的续驶里程能提升近8km。

Q:加装这个天窗势必会增加成本,8km的续航提升可能对用户感知并不大,消费者会买单吗?

A:事实上,太阳能天窗节能减排只是一部分,更重要的是,它能解决不少消费者用车时的痛点,大大提高用车舒适性。

我们为这套系统单独配备了储能电池,并自主研发了远程操控系统。众所周知,高温天气时开车前总免不了打开门窗让车“透透气”,在这套系统的支持下,车主可以在不启动发动机的情况下开启车内空调进行提前通风排出热气,且通过手机就可以远程控制,不需要与车钥匙联动;而在寒冷的冬天,也可以提前远程加热座椅。

经测算,利用这套系统,夏季5分钟可降低车内温度8~10℃,冬季可维持座椅表面温度4.5小时。

Q:市场上现在也有人做过类似的太阳能天窗,相比市场上已有的产品,该项目创新点在哪里?

A:确实,市场上其实已经有太阳能天窗产品了,但是天窗采用了太阳能材料后影响了透光率,装完整个天窗就是黑乎乎的,消费者反响不太好。

为了解决这个问题,我们做了两套方案。一是在天窗玻璃上入手,我们将透光率15%、转换率8%的晶硅组件与天窗玻璃结合,透光率可以通过组合来进行调节。

二是不更换天窗玻璃,安装由特殊材料制成的三段式光伏遮阳板,该材料的优点是轻和柔,能够弯折,利用它不透光的特点用来做遮阳板既可以实现遮光,又能达到发电的效果。不用时可完全回收至后方顶棚内,不影响美观性。

不仅如此,我们研发的太阳能天窗还具有自动启闭的功能。系统可根据光强、车内温度、空气品质等自动启闭,保持较好舒适性,这是其他产品没有的。

Q:从应用层面来看,你们对这个项目有何规划?

A:我们项目开发中以结构独立为前提,对原车改动小,即适合前期开发,也可应用于后期安装,适用于所有带全景天窗的车型,也适合于售后车辆自行改装。

除了在乘用车内使用,其实它在房车上也十分具有应用前景。一来由于房车内有很多电器,对于用电需求高。二来房车的车顶面积更大,而且侧方的可伸缩遮阳蓬完全可以采用我们的创新方案,收集更多的太阳能。

Q:未来是否考虑进一步将太阳能作为新能源的直接驱动力?

A:利用太阳能直接驱动汽车还有很长的发展过程。现有技术的光电转换率还不够高,仅使用太阳能难以满足基本的日常出行需求,而且受到天气因素影响大,在高楼林立的城市里更是无法保证稳定的阳光照射强度和时长。即便是卫星用的高效组件材料,也才拥有30%左右的转化率,而且成本高昂。

不过,如何更多、更好地利用光伏发电一直是我们研究的课题。现在我们第一步做到了帮助车辆通风、降低车内温度等。第二步我们想要驱动车载音响、车载电视等用电量较大的电器,减少一定用电成本。等技术成熟了,我们也会考虑利用太阳能驱动空调系统,提供额外动力来源。

Q:“新四化”和空调系统也有关系吗?在“新四化”战略下,对于空调系统的创新,你们作何考虑?

A:事实上,“新四化”中的每一“化”都和空调系统未来发展有着密切联系,也为我们带来了新的机遇和挑战。

除了刚才提到的利用太阳能提高电动汽车续航里程外,在智能网联方面,智能识别车内温度、并自动调节,远程操控等都是未来的方向。

共享化方面,现在共享汽车来势汹汹,用户数量多又杂,车内空气质量可能比较差,我们做了一个太阳能自清洁式净化系统,放在车里实现杀毒消菌除异味,用手机去扫码的时候还能识别车的洁净程度,方便用户了解车辆卫生信息。

国际化方面,不同的海外市场带来的挑战也不一样。比如,热带的中东市场日照比较强,寒带市场冬天又非常冷,车载电池本身损耗比较严重。针对不同地区环境,如何更好地保证空调系统长期可靠地运行,提高车内环境的舒适度,还有很多工作可以做。


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