030603未来的太阳能车-陈全世-第2部分
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一片地把它焊起来,把它收集起来电流,如果焊线一断掉以后,那个电池就失去作用了,时间一长那个电池就失效了,这是我们看到的太阳能电池板,有各种各样的,一个是单晶硅的我们以前用得比较多的,另外就是非晶硅的太阳能电池,这都是比较硬的。现在一种新的可以把这个东西涂在这个塑料薄膜上,薄膜可以卷起来。大家看看多晶硅的太阳能电池。还有一个树胶脂封的太阳能电池,这是一种树胶的电池,它足以把一个树胶作为一个载体,把那些硅晶的材料经过扩散的方法,沉积在上面,这个好处就是可以卷起来,不像我们那个是很硬的,不能动,要一动就会有许多问题,这种电池也用得比较多。
第三个我就回答一下我们这个问题,就是太阳能在汽车上的应用问题。太阳能在汽车上怎么去用。为什么呢?这个汽车的能源问题是非常严重的。我举一个例子,我们国家2001年石油的产量,大概有2。1亿吨石油,7000万吨是进口的,1。5亿吨是我们生产的,也就是三分之一是进口的,不到三分之二是我们国产的。而且我们国产的油质量比较差,大家说那个为什么汽车的排放里有问题呢?我这里也会讲,我们油的品质不好,含的杂质太多,我去考察了大庆 大港 辽河油田和胜利油田,我们国家产的油基本上都是黑的,沥青占的比例很大;只有新疆油田,我去过新疆的塔克拉玛干大沙漠,那里头边的油是清亮的;类似于比较差的柴油,原油出来就是很好的油,因此我们国家是非常缺油的,大家说车增长得很快,车烧什么,很明显的例子。即使我们的油是有的,但是烧完以后它是一个碳氢化合物,烧完以后就有一个污染的问题。过去我们把二氧化碳不看做是有害气体。现在把它叫温室气体,也就是二氧化碳的大量排放,使地球的温度越来越高。最典型的是我到德国去过,德国大家知道阿尔卑斯山里面是旅游胜地,是滑雪的。2001年的1月份到德国去的时候,德国人到处找不着滑雪的地方。为什么呢?气温一变暖,阿尔卑斯山的积雪不够五十厘米,只有十几厘米,也就是雪把有些地方挡不住,没法滑。这个已经很危险了,德国人、欧洲人已经强烈地感到温室问题的影响,因此探索太阳能在汽车上的应用,已肯定是我们搞汽车的人和每一个有汽车的人,和没有汽车的人,都想像的一个办法。如果太阳能能利用,那我们就还是取之不尽,用之不竭的,它那么多能量。能不能被我们利用呢?这自然会提出这个问题。
因此我现在这儿讲三个问题,第一个问题是在传统的汽车上就是太阳能怎么利用它,这个人们已经有许多办法。第二个问题太阳能做充电站,这个已经国外用得比较多了,特别是美国的西部和中西部有一大片的沙漠地区,亚利桑那那个地方有沙漠,沙漠里那个太阳能是非常充分的,它们在利用这个,当然美国不缺油。但是它们也得研究这个,作为能源安全问题,在研究这个问题。第三个问题就是我们现在比较热的燃料电池汽车。国家花了很大的钱,国际上很大的热点,就是认为燃料电池车能够代替现在的燃油车,作为21世纪后的半期主要电汽车的能源。它是烧氢的,那个氢从哪儿来?可以从太阳能制取。因为太阳能无论是干什么,它都不能把它存起来,太阳一下山就没有了,因此怎么把太阳能给存起来,用蓄电池现在价格比较贵。因此把太阳能怎么变成一个别的燃料,把它存起来,这是我们也要想像的办法。
我们先来看第一个,传统的车上太阳能的利用,它是作为辅助动力系统用的。什么叫辅助动力系统呢?不是作为汽车的驱动力。一个小轿车,我们最简单的一个夏利车,它大概有35千瓦的动力,你想我们太阳能有多少,夏利的那个动力很差,不过看我们的桑塔纳,那大概有七十个千瓦,最差的我们212吉普车过去也是六十个千瓦。你这太阳能有多大的面积呢?一般都是在五十千瓦左右,而太阳能发的功率比较小,因为1平方米才有一个千瓦,转化率就算是20% ,最高的才200瓦。一个桑塔纳汽车上也就是3到4平米,所有的地方都贴上,3到4平米就算5平米,那才一个千瓦呢,这一个千瓦是不足以推动这个汽车用的,因此说我们在传统的目前的汽车上,贴上太阳能板能干什么,这一个千瓦能干什么呢?第一个它可以做辅助动力用,例如可以给我们那个电池可以充电,辅助电池可以充电,12伏的电池。第二个车停在那儿的时候,如果有太阳的话,那个车里头温度很高,它可以带动风扇排风。另外由于太阳能的作用,它里面的温度就没那么高了。因为太阳能毕竟把百分之十几—百分之二十的热量已经吸收掉了。因此可以起这些作用,我们的意思是做辅助动力用的,带动风扇,带动空调里面的电扇,它不能带动空调里面的压缩机,因为空调里的压缩机好几个千瓦,只可以带动空调里面的电扇。这是可以做一些辅助动力用,它不能作为主动力用,主要就是它的面积太小。因此要在传统的汽车上,用太阳能作为动力,那是不可能的,只能做辅助动力用。或者在一些特殊的车上,因为大家知道,德国的大众公司,它那个前总裁在下台之前,说他一定要实现一升车这个梦想,什么叫一升车呢?百公里油耗一升,那么大家想这个几乎是不可能,但是他已经实现了,那个车做出来,从他的总部狼堡开到汉堡,开了将近两千公里,平均油耗百公里0。96升,做到这个东西了,但是它的能耗是很低的。当然发动机的效率也比较低。这个车很轻只坐一个人。因此这个能量再加上一些电池,我估计是有可能实现的,但是不是传统的车,肯定不是我们现在车改装一下就可以作为这个用,这肯定是不可能的,这一点我可以明确地回答,就是不可能做到这一点。因此我们有时候到一个地方,有些人就说你们这个车怎么能才坐一个人,怎么进入家庭,我说这个车不是进入家庭的,要进入家庭那咱们另当别论,另外再设计,目前的车贴上太阳能板这个车不能进入家庭。
第二个问题,大家看一看这个车上,就是我们奥迪公司生产的一种车顶配有太阳能发电系统的一辆车,这个车的一些原理是什么呢?就是欧洲现在要取消空调,为什么呢?氟里昂不能用了,因为氟里昂是破坏臭氧层的,发达国家已经不让用了,中国还可以再用两年,因此它要在空调系统做改动,它很复杂,它干脆给上面贴个太阳能板,这个太阳能板干什么呢?就是带着风扇在进行通风,车停在那儿,太阳能板在发电,发电带动里面的抽风机,就把里面的热量就抽出来了。这样的话就可以使这个车温度保持比较低,这是用这个用的,这是传统的汽车上用太阳能板的。还有一个就是概念性的电动车,这是日本的一个教授设计的,这个名字叫Luciole;这实际是一个萤火虫的意思,它的颜色像萤火虫,它的顶儿上帖的是太阳能板的,它的太阳能板是干什么用的?给它的电池充电。这个车在北京展览过,它上面有大概将近一平方米的那个太阳能板,当然那个太阳能板可能转化率是比较高的,因为它做的概念车,钱是比较多的,它能够产生一定的电,主要是它给它的辅助12伏的电池充电的,当12伏电池满了以后,12伏电池反过来会给它那个主电池充电,这就是太阳能电池在车身上贴的,用做以辅助电池充电的一个系统,你看这个车很细长,它那个位子是两个座,是前后坐的,不是一排能坐两个人的,为什么呢日本这个车是有用途的,有些挺小的日本的东京和京都一些小街道,那个街道很窄,这个车过不去,那个地方也不许一般的车走,为什么呢,那都是文物,好多建筑是我们唐朝时候,那个鉴真和尚在那儿去住的,那是不许车进的,但是它这个车可以进去,为什么呢?它是电动车不排放废气,这个车的宽度大概将近一米,它可以进去很小的胡同,这个里面有太阳能。
第二个我们看一下太阳能充电站的应用,因为太阳能虽然供应密度大,但是充电站的房子是很大的,例如我做一个30平方米的一个太阳能板,它发出的电可以为一个电动汽车充电,有太阳的时候把车搁那儿,直接给那个电池充电或者现在做的这个电动汽车,有两套电池,一套电池在用,一套电池就搁在充电站那个地方。这样的话就可以用换电池的办法,使太阳能给电池充电,给蓄电池充电。当你用完以后把这个电池搁在这儿,把另外一套充足以后给它,这样的话就是这个电动车用的是太阳能,它是电能,但是这个电能是从太阳过来的,但是我们还把它不叫太阳能车,还叫电动车,它的电源是太阳能的,当然如果天气不好,连续的阴雨天气,它可以在墙上充电,我们这个前提是太阳比较好的时候,特别是美国的西部,那个地方和我们的塔克拉玛尔干大沙漠一样,我在沙漠呆了一个月,没有看见阴天和下雨。我是7月20号进去的,8月20号出来的,那一个月的时间里没有降一滴雨,我的印象里面。再一个是好像也没有阴天,太阳一直是非常好的,那里的温度是非常高,因此沙漠地区可以做这个,电动汽车从性能上完全可以达到汽车的要求,但为什么现在不能推广呢?就还是电池的问题,一个电池充一次电最多跑到两百公里,那还是不够的,对中国人是够的,对美国人是不够的,美国人两百多公里才一百多英里,美国人是不够的,它觉得距离还不够,上班有时候距离很长,另外它还不是很方便,加一次油就几分钟,你充一次电得好几个小时,这就很啰嗦。另外电池目前的价格比较贵,价格还是贵的,因此一般的还用不起,更重要的是没有遍于各地的充电站,你不能说我走哪儿就能加油,你走哪儿能充电吗,不行。因此你走哪儿就没电了怎么办?因为我到首都机场那儿没充电站,到那没有电你怎么回来呢,你就回不来了。因此电动汽车现在也碰到很多问题,当然电动汽车可以用各种各样先进的电池,如果电池有突破的话,这还是很容易把电动汽车给普及的。
关于电动汽车问题我后面还要讲,这就是一个太阳能板给电动汽车充电的一个例子,你看我盖这个面积挺大的,实际这个是干什么的呢?里面的那个东西是电解水的,就是你这个电池要充满了以后怎么办?我电池充满就别再充了,我把剩下的这个电就去电解水去了,电解水出来的氢气存在旁边的那个罐子里头去,它有两种办法,你有车来充电,我就充电,没车充电我就干脆去电解水去了,电解水把氢气可以存起来,可以压缩到35个兆帕,就是350个大气压或者250个大气压存起来,这是一个例子。
另外这是我们学校自己做的一个,电动中巴,目前在校内做公共汽车用的,清华很大,到清华办事很不方便,如果每人都开着车在里面走,那交通是非常麻烦的,因此学校就不允许一般的车走,用这个车呢,有十几辆车在校内做公共汽车用,为什么它能用呢,它在校园里跑,每天跑的里程六 七十公里,而中间还要休息一会儿,还可以去充电。这是纯电动车,当然我这不是用太阳