汽車新能源領域的太陽能技術應用研究

張卓哲　王浙冉

摘 要：隨著社會的不斷發(fā)展，汽車行業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。但是汽車尾氣的大量排放對自然環(huán)境產生了嚴重的影響。當下的汽車的驅動仍然依靠著汽油或者柴油。而汽油與柴油在消耗的過程中會產生很多有害的氣體以及細小的塵埃，對環(huán)境的影響很大。尤其是釋放出很多溫室氣體，造成了當下世界的溫室效應。而且汽油與柴油均從石油中提取出來，而石油是不可再生的資源。在當下全球能源緊缺的大環(huán)境下，人們需要尋求新的能源來代替不可再生能源以供汽車的使用，而太陽能以其無污染，取之不盡的優(yōu)點是當下最有前景的新能源，將太陽能技術用于汽車行業(yè)，將非常利于當下的可持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞：汽車；新能源；太陽能技術；應用

中圖分類號：U469.7 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）25-0051-02

引言

當下社會，隨著經濟的高速發(fā)展，人們的生活質量也在不斷的提高，各家各戶都有至少一輛汽車。而汽車給人們出行提供便利的同時，對環(huán)境的污染巨大。當下的霧霾天氣以及溫室效應產生的重要原因就是因為汽車尾氣的排放。汽車在消耗大量能源的同時產生了許多危害環(huán)境的物質。當下急需要通過發(fā)展新能源來減少汽車尾氣對環(huán)境的影響。而太陽能以其無污染的優(yōu)勢作為理想能源可以進行開發(fā)及利用，從而解決當下汽車尾氣對環(huán)境的危害。本研究旨在對太陽能技術在汽車領域內的應用進行簡要分析與討論。

1 發(fā)展現狀

當下在道路上行駛的汽車所使用的燃料基本都是汽油，對于大卡車來說使用的均是柴油。無論汽油還是柴油均是石油的提取物。但是，石油屬于不可再生的資源，人們每天為汽車加油，使得石油的用量在不斷減少，石油總會被用完。根據相關科學家推測，當下世界上所有的石油僅夠人們用到2020年，如果根據這一推測，那么當下石油的用量僅夠我們使用三年。三年之后將面臨著汽車無油可加的現狀，將為人們生活帶來巨大的影響[1]。

另外，針對石油本身來說，石油本就是很珍貴的，它不僅可以用于汽車還可以運用到我們生活的方方面面，比如可以制作塑料，塑料在我們的生活中運用十分廣泛。如果僅將石油當做燃料來使用將是對石油巨大的浪費，同時對自然環(huán)境也是巨大的影響。所以為了保護有限的石油資源，我們只有一條路就是開發(fā)新能源來代替石油資源。

當下，太陽能汽車隨著科技的也在不斷發(fā)展之中。通過太陽能將光能轉化為電能運用到汽車上，對于當下的污染是一個有效的遏制，同時也有助于汽車行業(yè)的發(fā)展。當下的科技已經為太陽能產業(yè)的發(fā)展提供了可能，所以為了社會的可持續(xù)發(fā)展就需要不斷的科技創(chuàng)新，從而將太陽能用于我們的生活中。

當下，科學家都在努力的研究，想要通過清潔能源來代替不可再生的資源，從而對自然環(huán)境做一份貢獻。基于此，太陽能汽車的概念就被提出來，太陽能汽車不用石油，僅靠取之不盡的太陽光來為汽車提供電能的動力，從而使用轉化的電能來行使，在汽車行駛過程中不會產生任何傷害自然的物質或者氣體。據有關科學家研究結果顯示，如果將汽車改用太陽能技術來提供動力驅動，將會減少有害氣體排放超過50%以上，從而對人類身體健康也是一個有效保護，很好的減少霧霾天氣。

近期，加拿大人馬塞洛經過漫長的十年時間自制了一款太陽能汽車，并且開著自制的太陽能汽車從家鄉(xiāng)加拿大開往美國，從而為眾人展示出自己的成果。馬塞洛在汽車外表安置了很多太陽能電池，通過電池將光能轉化為電能來為汽車提供能量[2]。當天氣好時，馬塞洛自制的這輛太陽能汽車可以行駛超過一千公里，并且他的汽車在很短的時間內就可以為汽車加速。

2 太陽能技術的優(yōu)勢

太陽能的探索從很早就開始了，但是由于當時科學技術受限，使得太陽能技術很難得到發(fā)展。當下，科學技術的飛速發(fā)展，為太陽能技術的發(fā)展提供了可能[3]?？茖W家們不斷的進行探索研究，使得當下太陽能運用到汽車行業(yè)也即將實現。太陽能技術運用到汽車行業(yè)的優(yōu)勢主要有以下幾個方面：

第一，使用太陽能能夠有效的節(jié)約石油資源。石油資源屬于不可再生資源，當下由于人類毫無節(jié)制的開采，使得石油資源呈現出短缺的趨勢，如果當下在汽車行業(yè)運用太陽能技術，能夠有效的節(jié)約石油資源的同時還能減少環(huán)境的污染。太陽能技術主要是通過吸收太陽光，將太陽光能轉化為電能。汽車可以通過太陽能技術將光能轉化為電能，然后將電能儲存起來以供汽車的行駛的需要。太陽能屬于無污染的能源，其使用過程中不會產生對自然有害的物質。

第二，將太陽能技術運用到汽車行業(yè)中，會使得汽車的操作更加的方便簡潔，在汽車發(fā)動時不需要點火，僅使用電能進行加速就能發(fā)動汽車。對于很多初學車的人來說更加方便，而且操作便捷會減少事故發(fā)生的機率。

3 太陽能技術分析

能夠在汽車中加入太陽能技術主要有以下三個方面，包括了太陽能電池技術、太陽能能量管理的技術以及汽車設計技術。以下將對這三個方面進行分開詳細的闡述。

3.1 電池技術

對于使用太陽能的汽車來說，太陽能電池必定是汽車設計的重點項目[4]。電池能有效的將光能轉化為電能，從而將電能儲存進電池中，當使用汽車的時候電能能夠有效的提供驅動所需的所有能量，從而保障汽車的正常運行。通常所說，使用太陽能技術的汽車的電池的最大作用就是吸收太陽光，然后將太陽光中的光能轉化為電能，作為汽車發(fā)動的能源。人們以后不需要去加油站給汽車加油，從而有效的節(jié)約了能源。但是當下太陽能技術還不夠完備，電能的儲存以及利用率還比較低，需要科學家不斷的改進優(yōu)化，從而提高電能的使用率，如此，更利于太陽能汽車的推廣與發(fā)展。

3.2 能量管理

根據有關研究可知，太陽能汽車在不同的光照以及溫度下，其接收的能量也不全相同。在行車過程中要發(fā)揮其最大能量，太陽能對于光照以及溫度也有一定要求，從而使得電池發(fā)揮最大的能量，在合適的條件下，太陽能的使用率也會得到一定的提升。所以，需要在太陽能電池處安裝追蹤記錄裝置，從而記錄下來電池發(fā)揮的最大能量的時間，以及當時的外部環(huán)境，外部環(huán)境主要有當時外部的光照強度以及外部環(huán)境的溫度等。然后技術人員對數據進行分析，從而對電池進行一定的改進，以適應人們對于行駛的需求。同時，還需關注的方面是，在當下電池的實際運用過程中，電池的能量管理以及電池的使用需要相互適應，從而才可能發(fā)揮出電池的最大能量[5]。endprint

3.3 太陽能薄膜發(fā)電

太陽能光伏發(fā)電主要是通過把太陽光的光能轉化成電能來進行發(fā)電的。其基本的裝置包括了以下三個部分，第一部分為電池板，主要用于將吸收的太陽光轉化為電能，第二部分是控制器，主要作用是對電池進行有效的保護，第三部分是逆變器，其作用就是將電流進行轉換，已知這三個部分均是由電子元件構成的，針對發(fā)電裝置來說，其在安裝時十分便捷，同時由于其穩(wěn)定性比較高使得裝置的使用年限也會得到一定的增長，當下，光伏發(fā)電已經被廣泛的運用于太陽能汽車之中。

針對太陽能汽車來說，其對光伏發(fā)電主要體現在對薄膜電池的使用上，薄膜電池的工作原理主要是通過將化學能有效的轉化成電能進行發(fā)電的，通過電池內部的氧化還原反應來實現發(fā)電。在電池中，主要靠一些能夠吸收太陽能進行反應的物質作為載體，實現了能量轉化和傳遞，例如化學性質較活潑的氧化物（二氧化錳等）作為電池的正極；以及一些酸堿溶液催化其反應；金屬物質則作為電池的負極。這種薄膜構造的電池體積較小，使得它具備了移動攜帶的屬性，可以運用在汽車領域。相對于傳統的晶硅電池，它的穩(wěn)定性大大提高，能夠以較高的抗震性滿足汽車行駛過程的顛簸，而且具有極高的轉化率，可以提供較為穩(wěn)定的電流。因為充電過程電子的運行方向和放電過程相反，所以要求薄膜具有可逆性[6]。

4 結束語

根據以上內容所述，太陽能技術使用于汽車行業(yè)是非常有利的，不僅能夠促進汽車行業(yè)的發(fā)展，還有助于當下的可持續(xù)性發(fā)展，對于保護環(huán)境是十分有利的。根據中國當下的情況來說，社會的發(fā)展促使城市化進程加快，使得人們的物質生活得到了豐富。各家各戶都開始購買私家車，使得私家車的數量劇增，從而對于環(huán)境以及交通產生大的影響，因為汽車增多會使得汽車尾氣增多以及道路交通變得擁堵。當下，每到冬季霧霾就會嚴重影響著每個城市人民的基本生活，所以我國需要加快太陽能汽車的技術優(yōu)化，從而將太陽能汽車推廣到市場上，使人們過上一種無污染的生活。

參考文獻：

[1]肖盼，王灝波.太陽能技術在汽車新能源行業(yè)中的應用[J].電腦迷，2017（3）.

[2]吳洪坤.汽車新能源領域的太陽能技術應用研究[J].能源與節(jié)能，2017（4）：73-74.

[3]楊列宸.汽車新能源領域的太陽能技術及運用之研究[J].科研，2016（11）：78.

[4]郭公社.汽車新能源領域的太陽能技術應用探析[J].西部皮革，

2016，38（16）：12.

[5]王文博.汽車新能源領域的太陽能技術應用研究[J].科技展望，2017（11）.

[6]何杰.新能源在汽車的應用[J].設備管理與維修，2016（S1）.endprint