編譯 / 錢亞光

設(shè)計 / 師 超

來源 / www.mbusa.com , www.autoblog.com, thedriven.io

目前，電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施不足和續(xù)航不確定的焦慮，已經(jīng)減緩了全球范圍內(nèi)電動汽車的普及速度，但德國一家汽車制造商的新型太陽能涂料可能為這一問題提供了較完善的解決方案。

我們已經(jīng)看到一些公司在嘗試將太陽能電池板集成到電動汽車的車身上，如Sono Motors和Aptera，已經(jīng)嘗試或即將嘗試在其車輛上集成太陽能模塊。其中比較引人注目的是“數(shù)月無需充電”的Lightyear 0、三輪的Aptera太陽能電動汽車和斯堪尼亞覆蓋太陽能電池板的半掛車。

但梅賽德斯-奔馳可能找到了一種另辟蹊徑的解決方案——太陽能涂料。為了提高效率，德國汽車制造商開發(fā)了一種新的太陽能涂層，可用于覆蓋未來的電動汽車。梅賽德斯-奔馳的太陽能涂層可能會徹底改變電動汽車充電方式，使擁有電動汽車或插電式混合動力汽車更加方便。

“創(chuàng)新能力一直是梅賽德斯-奔馳最為重要的驅(qū)動力之一。憑借開創(chuàng)性的技術(shù)，我們的品牌已經(jīng)引領(lǐng)汽車工業(yè)發(fā)展近140年，”梅賽德斯-奔馳股份公司董事會成員馬克斯·沙弗(Markus Schafer)說。

“對我們來說，創(chuàng)新只有在為客戶帶來切實價值時才有意義。正是這種完美組合使梅賽德斯成為梅賽德斯。因此，我們認(rèn)為，進步意味著與社會對話，開發(fā)創(chuàng)新技術(shù)。這是我們保持創(chuàng)新能力并創(chuàng)造全新汽車體驗的方式。”

涂料只有5微米厚

利用太陽能為電動汽車充電的最流行方式之一是通過家庭充電生態(tài)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以幫助從太陽獲取能量，并為汽車電池充電。例如，通用汽車、特斯拉等公司已經(jīng)利用其家庭能源系統(tǒng)采用了這一解決方案，埃隆·馬斯克的公司則利用“過剩”太陽能進行充電。

多年來，電動汽車技術(shù)的創(chuàng)新也促使不同的公司致力于向市場推出太陽能充電電動汽車，為客戶提供“無限”的電力。大多數(shù)情況下，解決方案是以太陽能電池板的形式。然而，將太陽能電池板安裝在車輛上卻存在許多問題，尤其是在發(fā)生事故時，主要是缺乏靈活性以及在發(fā)生事故時易碎。

荷蘭公司Lightyear及其“One”電動汽車型號此前曾配備五個太陽能電池板，以實現(xiàn)持續(xù)充電，而科羅拉多州本土的Campworks和NS-1電動汽車則配備了用于電動汽車充電和其他需求的太陽能電池板。

各家公司仍在不斷推出新的充電技術(shù)，以取代從充電站或家庭系統(tǒng)插電的充電方式，并最大限度地提高節(jié)能能力。梅賽德斯-奔馳計劃利用車身上的“太陽能涂料”收集太陽能，為電池充電，這一計劃將應(yīng)用于其未來的電動汽車。

太陽能涂料本身并不是一個新概念，有一些不同的技術(shù)，主要在研究領(lǐng)域，允許在物體表面直接噴涂光伏材料。然而，將整個汽車噴涂上這種材料將是一大飛躍——這是梅賽德斯-奔馳在“為未來汽車開創(chuàng)創(chuàng)新”的新演講中提出的關(guān)鍵研究項目的一部分，這些技術(shù)旨在“實現(xiàn)汽車技術(shù)的飛躍，超越當(dāng)前的轉(zhuǎn)型期”。

據(jù)梅賽德斯-奔馳公司稱，這種涂料可以“無縫地應(yīng)用于電動汽車的車身上——類似于一層薄薄的粘合劑”。太陽能涂層將位于汽車的彩色涂層下方，保護其不受外界環(huán)境的影響。

與僅覆蓋車頂或車側(cè)的傳統(tǒng)太陽能電池板不同，梅賽德斯-奔馳的太陽能涂層可覆蓋整個車身。這種涂層每平方米僅重50克，厚度僅為5微米，可以形成一個具有活性的光伏表面，能應(yīng)用于任何基底上，包括面板皺褶和彎曲的擋泥板。

梅賽德斯-奔馳的研究部門目前正在致力于將這種新型太陽能涂料應(yīng)用于車輛的所有外部表面，無論其形狀和角度如何。但如何將該技術(shù)應(yīng)用于車輛，梅賽德斯-奔馳尚未透露細節(jié)。然而值得注意的是，梅賽德斯-奔馳表示，太陽能涂層不會覆蓋車輛的所有漆面。

每年能多跑1.2萬公里

與傳統(tǒng)的太陽能電池板相比，梅賽德斯-奔馳的太陽能涂層的效率也相當(dāng)高，可達20%，與目前車輛上使用的太陽能電池板的效率相同。

除了比太陽能電池板更靈活外，太陽能涂料始終處于工作狀態(tài)，只要有陽光，就可以隨時為電動汽車電池充電。

在奔馳的故鄉(xiāng)德國斯圖加特（Stuttgart）陰天的情況比較多，面積為11平方米（約為中型SUV的大?。┑耐繉?，在理想條件下，每年可產(chǎn)生的能量，足以行駛多達12000公里。這里的奔馳車主每天平均行駛52公里，據(jù)稱這種涂料可產(chǎn)生大約62%所需的能量。

到了北京，靠著太陽能涂層，車輛每年可以行駛14000公里，而在陽光明媚的洛杉磯，這一數(shù)字將更接近20000公里，完全消除普通電動汽車車主的插電充電需求，日常通勤不再需要充電。

雖然這種級別的發(fā)電需要“理想條件”，但在汽車不運行時也能產(chǎn)生電力并直接將其輸送到車輛的高壓電池中。

太陽能涂料用什么做的

至于涂料活性成分的具體成分，梅賽德斯-奔馳并未詳細說明，但我們可以猜測一下。根據(jù)其效率、厚度、不含稀土和硅以及聲稱的低成本，據(jù)業(yè)內(nèi)人士推測，它可能是一種可噴涂的鈣鈦礦溶液。

2018年，美國能源部推出了一種可涂覆的太陽能解決方案，就是采用鈣鈦礦太陽能電池。鈣鈦礦在實驗室中實現(xiàn)了更高的效率，并且符合其他方面的特性。在過去的十多年里，主要的問題是讓它能夠持續(xù)足夠長的時間，以使其具有實用價值，因為鈣鈦礦容易受到水和紫外線的破壞，用在車上似乎有些諷刺。

涂層型鈣鈦礦太陽能電池的可持續(xù)性因素很強。它們相對便宜，適用于各種表面。可以使用目前常用的大規(guī)模、快速生產(chǎn)系統(tǒng)進行卷對卷生產(chǎn)，也可以像噴涂車身漆一樣直接噴涂在汽車上。

目前還不清楚梅賽德斯-奔馳的目標(biāo)太陽能材料是否是鈣鈦礦，但這是一個不錯的猜測方向。

這種太陽能涂料除了能提高耐久性和可塑性外，還具有其他優(yōu)點。這種太陽能涂料不僅效率高，而且具有可持續(xù)性，它不含稀有金屬、硅、有毒或供應(yīng)受限的材料，而是只使用無毒且容易獲得的原材料。此外，這種涂料還很容易回收，其生產(chǎn)成本也比傳統(tǒng)太陽能模塊低得多。因此可能會成為延長電動汽車?yán)m(xù)航里程的理想解決方案。

在梅賽德斯-奔馳的解決方案中，太陽能涂層將直接應(yīng)用于汽車的車身面板上，顏色漆則噴涂在頂層。這將保護光伏組件免受灰塵、污垢、停車場劃痕、鳥糞以及其他大多數(shù)車輛油漆所承受的損害。該公司表示，他們已經(jīng)開發(fā)出一種納米涂料，可讓94%的太陽能通過，以便被下面的太陽能涂層收集。

梅賽德斯的太陽能涂層已經(jīng)在實際應(yīng)用測試中顯示出效果。雖然德國汽車制造商表示，太陽能涂料尚未準(zhǔn)備好大規(guī)模生產(chǎn)，但研究和開發(fā)仍在穩(wěn)步推進。如果一切順利，我們有望在未來十年內(nèi)，看到太陽能涂層作為一種可選的電動汽車充電解決方案。