現(xiàn)階段，我們講“零碳排放”實(shí)際上并不是真正的沒(méi)有二氧化碳排出，而是這些排放出來(lái)的二氧化碳能夠通過(guò)植樹(shù)等自然方式補(bǔ)充等量的氧氣相抵，進(jìn)而達(dá)到平衡。那么，是否有方式讓一些主要的碳排放源頭，比如汽車(chē)實(shí)現(xiàn)真正的碳排放為零呢？

近日，一輛由22名荷蘭埃因霍溫理工大學(xué)學(xué)生打造的電動(dòng)汽車(chē)在網(wǎng)絡(luò)上走紅。介紹資料顯示，該車(chē)被命名為“Stella Vita”，是一輛包括雙人床、沙發(fā)、廚房區(qū)等在內(nèi)的雙人露營(yíng)車(chē)，更是配備了帶淋浴、水槽和衛(wèi)生間的浴室。

Stella Vita電動(dòng)車(chē)完全由太陽(yáng)能進(jìn)行供電，無(wú)需任何其它燃料，目前已在歐洲行駛了約2000公里，他們的目標(biāo)是達(dá)到3000公里。如上圖所示，Stella Vit電動(dòng)車(chē)上方有三塊太陽(yáng)能電池板，面積共17.5平方米，其中兩塊是折疊起來(lái)的，可以在停車(chē)的時(shí)候展開(kāi)，在路上行駛時(shí)則是一塊8.8平方米的太陽(yáng)能板充電。當(dāng)兩側(cè)的電池板回收之后，Stella Vit電動(dòng)車(chē)更像傳統(tǒng)汽車(chē)，如下圖所示。

Stella系列太陽(yáng)能車(chē)

看到Stella Vit，很多從業(yè)者肯定第一時(shí)間就猜到了是哪個(gè)團(tuán)隊(duì)了。這輛網(wǎng)紅車(chē)并不是該團(tuán)隊(duì)的第一個(gè)作品，早在2013年該團(tuán)隊(duì)便對(duì)外公布了Stella第一代太陽(yáng)能電動(dòng)車(chē)，并在澳大利亞舉行的World Solar Challenge之Cruiser Class中取得第一名。

目前，在Solar Team Eindhoven的官網(wǎng)上，已經(jīng)有數(shù)款Stella系列電動(dòng)車(chē)，分別是Stella、Stella Lux、Stella Vie、Stella Era和Stella Vita。根據(jù)Solar Team Eindhoven的介紹，Stella是世界上第一輛太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的家用汽車(chē)；Stella Lux是一款帶有能量收集功能的家用車(chē)，一年內(nèi)產(chǎn)生的能量多于消耗的能量；Stella Vie是有史以來(lái)第一輛可容納5人的太陽(yáng)能家用汽車(chē)；Stella Era是一款舒適的自動(dòng)駕駛家用汽車(chē)；Stella Vita是自給自足的“車(chē)輪上的房子”。

Eindhoven 2021 太陽(yáng)能團(tuán)隊(duì)的成員Tijn Ter Horst表示：“主要目標(biāo)是真正激勵(lì)人們、市場(chǎng)和社會(huì)加速向更可持續(xù)的未來(lái)過(guò)渡，我們正在努力做的是向人們和公司展示什么已經(jīng)是可能的?！?br />
Stella Vita項(xiàng)目于2020年9 月開(kāi)始啟動(dòng)，于2021年3月份完成設(shè)計(jì)和制造，在今年9月份Stella Vita取得了在公共道路上使用的許可，并在9月底開(kāi)始了歐洲之旅。Stella Vita規(guī)劃的行程是從埃因霍溫出發(fā)達(dá)到西班牙最南端的塔里法，全程3000公里，完全由太陽(yáng)能提供動(dòng)力，以證明該項(xiàng)目的可行性。

在車(chē)身性能方面，Stella Vita配備了60千瓦時(shí)容量的鋰離子電池，車(chē)輛充滿電后的續(xù)航里程可達(dá)600公里，如果行駛?cè)潭际顷?yáng)光明媚，最高續(xù)航里程可以達(dá)到730公里。

Stella Vita突破了傳統(tǒng)汽車(chē)的設(shè)計(jì)邊界，不僅是配備了生活設(shè)施，而且為了方便人們的活動(dòng)，在車(chē)輛停止時(shí)，可以將車(chē)頂升高，方便人們?cè)谲?chē)?yán)锏男凶摺?br />
另外，Stella Vita對(duì)于能量利用有著數(shù)字化和透明化的管控，該團(tuán)隊(duì)成員介紹說(shuō)，舉個(gè)例子，如果你想制作煎餅，它會(huì)告訴你制作煎餅需要多少能量。

由Stella Vita想到的

Stella系列太陽(yáng)能電動(dòng)車(chē)并非僅僅只是為了設(shè)計(jì)出來(lái)賺取噱頭，其商業(yè)化落地也在推進(jìn)。2016年，5名太陽(yáng)能團(tuán)隊(duì)埃因霍溫校友創(chuàng)立了 Lightyear，這是一家商業(yè)生產(chǎn)家用太陽(yáng)能汽車(chē)的公司。Tijn Ter Horst講到：“我認(rèn)為整個(gè)移動(dòng)行業(yè)可以采用和使用很多東西。當(dāng)我們回到家時(shí)，我們將努力繼續(xù)我們的使命?！?br />
埃因霍溫太陽(yáng)能團(tuán)隊(duì)的團(tuán)隊(duì)經(jīng)理 Kjell Revenberg則表示：“他們是未來(lái)，是下一代，可以鼓勵(lì)和加速向更可持續(xù)的未來(lái)過(guò)渡，為了加速這一轉(zhuǎn)變，我們將在我們的旅程中激勵(lì)盡可能多的歐洲人實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的未來(lái)。”

對(duì)于一個(gè)準(zhǔn)備商業(yè)化的項(xiàng)目而言，我們要考究的便不局限于創(chuàng)新這一點(diǎn)，項(xiàng)目的實(shí)用性和可復(fù)制性也非常重要。

Stella Vita已經(jīng)突破了其教育背景，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，Stella Vita創(chuàng)作團(tuán)隊(duì)從雷諾和Mobilize的概念車(chē)上獲取了經(jīng)驗(yàn)——概念車(chē)與稍后將出售的真實(shí)車(chē)輛之間的差異要盡可能小。并從Mobilize兩款概念車(chē)上面得知了一些可持續(xù)移動(dòng)汽車(chē)方面的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

講到了挑戰(zhàn)，我們便能夠?qū)⒁暯蔷劢乖谲?chē)頂了。實(shí)際上，Stella Vita的車(chē)內(nèi)生活區(qū)、智能座艙和電動(dòng)化都不是創(chuàng)新點(diǎn)，這些都是已經(jīng)在使用的汽車(chē)功能。而Stella Vita最大的創(chuàng)新點(diǎn)在于其概念——太陽(yáng)能移動(dòng)房屋。

傳統(tǒng)電動(dòng)車(chē)的系統(tǒng)中，車(chē)子是終端，還要有充電樁、電網(wǎng)等配套環(huán)節(jié)，充電樁的密集程度和充電效率決定了電動(dòng)車(chē)主的里程焦慮程度。如果采用單純的太陽(yáng)能供電，刨除天氣因素不考慮，在陽(yáng)光明媚的日子里，是否就可行呢？

根據(jù)介紹，Stella Vita上搭載的17.5平方米的太陽(yáng)能電池板大約有兩千瓦的功率，每天可產(chǎn)生十多度的電，需要2到3天的時(shí)間才能用太陽(yáng)能電池板為電池充滿電。因此，Stella Vita雖然宣傳是純太陽(yáng)能續(xù)航汽車(chē)，但是也配備了傳統(tǒng)車(chē)需要的充電口，用于汽車(chē)充電，不過(guò)在這一次測(cè)試中該功能不會(huì)使用。

因此，第一個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)了，那就是太陽(yáng)能電板的能量轉(zhuǎn)化效率問(wèn)題。目前，僅使用硅的單結(jié)太陽(yáng)能電池理論最高效率為 33%。在產(chǎn)業(yè)中，單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右，最高的達(dá)到24%。根據(jù)媒體的報(bào)道，經(jīng)世界公認(rèn)權(quán)威測(cè)試機(jī)構(gòu)德國(guó)哈梅林太陽(yáng)能研究所（ISFH）測(cè)試，隆基股份的商業(yè)尺寸HJT（M6硅基異質(zhì)結(jié)）太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率達(dá)25.82%，打破了世界紀(jì)錄。多晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率更差，約12%左右。

對(duì)于太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率提升，業(yè)界的重點(diǎn)在于材料研發(fā)，比如去年美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室便利用III-V 型六結(jié)結(jié)構(gòu)將太陽(yáng)能電池在聚集的光線下轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的 47.1%，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《自然能源》雜志上。不過(guò)，我們都知道理論研究和產(chǎn)業(yè)化還有很遠(yuǎn)的路要走，目前百分之十幾的轉(zhuǎn)換效率是常態(tài)，高端產(chǎn)品可以達(dá)到百分之二十以上，但25.82%已經(jīng)是世界紀(jì)錄。

第二個(gè)重要的點(diǎn)在于成本和壽命。我們先看成本，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，從2009年到2020年，太陽(yáng)能電池板的成本已經(jīng)降低了數(shù)倍，以240W太陽(yáng)能電池板為例，2009年價(jià)格上看到3000元，2020年已經(jīng)在500元左右。談到壽命問(wèn)題需要分兩個(gè)層面看，一個(gè)是產(chǎn)品應(yīng)對(duì)極端天氣的能力，比如冰雹，其次是常規(guī)的使用時(shí)間。筆者從國(guó)內(nèi)一款240W太陽(yáng)能電池板性能介紹中看到，該產(chǎn)品能夠承受實(shí)心鋼珠從一米高處掉落的沖擊力。如果不計(jì)較這種天災(zāi)因素，目前市面上95%以上的太陽(yáng)能電池板是鋼化玻璃層壓封裝的，壽命為25 年，超過(guò)了汽車(chē)使用壽命。

產(chǎn)業(yè)界現(xiàn)狀

除了上面提到的來(lái)自Mobilize的兩款概念車(chē)，目前整體汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在太陽(yáng)能汽車(chē)的進(jìn)展如何呢？我們通過(guò)幾家車(chē)廠的新聞看一下。

2017年，德國(guó)Sono公司發(fā)布了一款名為“Sion”的太陽(yáng)能汽車(chē)，該車(chē)售價(jià)為1.6萬(wàn)歐元起，除了購(gòu)車(chē)費(fèi)用外用戶后期還要為電池組額外支付月租費(fèi)，這款車(chē)配備一套35kWh的電池組，續(xù)航里程可達(dá)250km，太陽(yáng)能系統(tǒng)每天可以補(bǔ)充30 km的續(xù)航。雖然Sion還沒(méi)有量產(chǎn)，計(jì)劃在2023年上半年開(kāi)始交付這款純電動(dòng)汽車(chē)，但Sono稱他們獲得了超過(guò)1.4萬(wàn)份繳納了預(yù)訂款項(xiàng)的訂單。目前，Sono正在尋求上市，估值約為10億美元。

比埃因霍溫太陽(yáng)能團(tuán)隊(duì)和Sono走得更靠前的是Aptera，該公司于去年年底推出了一款無(wú)需充電的新能源三輪轎車(chē)。該車(chē)搭載了3 平方米以上的太陽(yáng)能區(qū)域和 180 個(gè)太陽(yáng)能電池，無(wú)需用充電樁充電。根據(jù)Aptera公司相關(guān)負(fù)責(zé)人向媒體透露該款車(chē)型在開(kāi)售后不到24小時(shí)便售罄。

看完了國(guó)際廠商，看一下國(guó)內(nèi)的情況。漢能在2016年發(fā)布了Solar系列4款全太陽(yáng)能動(dòng)力的電動(dòng)汽車(chē)，在當(dāng)時(shí)漢能就表示這幾款車(chē)都已經(jīng)具備了商業(yè)化基礎(chǔ)。不過(guò)，目前幾年的時(shí)間過(guò)去了，該公司還沒(méi)有相關(guān)車(chē)型量產(chǎn)交付。

當(dāng)然，也有更為保守的探索，比如十幾年前寶馬和奧迪就研究過(guò)的太陽(yáng)能天窗，但受限于尺寸、美觀度和產(chǎn)品壽命，方案沒(méi)有得到量產(chǎn)。現(xiàn)在長(zhǎng)城汽車(chē)旗下的極電光能又重啟了這項(xiàng)研究，采用鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，能量轉(zhuǎn)換率高達(dá)33%，后續(xù)有望在量產(chǎn)車(chē)上搭載。