為什麼新能源車不能在行駛中利用風能和輪胎轉速以及太陽能進行發電增程呢?

強悍小菜鳥


新能源汽車已經實現了輪胎制動以及太陽能發電增程,風能並不合理。

利用行駛中車輛輪胎的制動力發電一般叫做【動能回收】,其原理並不複雜。

電動機運行的原理是通電後形成電磁場,轉子在磁場的作用力中受力產生動能而轉動,簡單瞭解是在電磁感應的作用下磁感線圈帶動轉子運轉實現電能與機械能轉化,能理解這一原理的話【動能回收】就很好理解了。

在車輛加速或制動過程中切斷電力供給,但電機由於慣性力的作用仍會帶動轉子轉動,反向運行由輪胎產生的機械能帶動電磁線圈轉動,在轉動過程中切割磁場則會產生電流,這種運行狀態也就是發電的過程。

不過動能回收的發電量比較大這就涉及到充電倍率的問題,制動過程中的能量回收由於電池的限制其實大部分是被浪費掉的,一般PHEV的倍率會略高一些、HEV油電混合汽車回收的比例很低,所以動能回收只是“廢物利用”並不是絕對增程。


太陽能發電的實用性高於動能回收,但能量轉化效率過低只適合“大面積作業”。

單晶硅、多晶硅、無晶硅太陽能板光電轉化效率最高也僅為24%,普通的車用單晶硅太陽能板只是12%~15%之間;所以太陽能板1㎡的功率約120~150w而且是峰值,光照時間平均值充其量在6~7小時之間。

  • 按照峰值數據計算一臺車/1㎡的發電量約為【150w*7=1050w】,也就是1.05度電。

這是在最理想的環境下計算得出的結果,實際能有800~900w已經比較難得了;小微型家用代步汽車假設在車頂的位置安裝太陽能板,去掉天窗和行李架為配置的面積後剩下的也就是1㎡左右的空間,也就是說一臺車一天的發電量還不到一度電。

新能源電動汽車的平均容量預計突破50kwh,僅依靠太陽能充電預計2個月才能充滿一次,油門稍微深一些一天的發電量會被輕鬆消耗。

  • 從這個角度分析太陽能增程幾乎是毫無意義的,因為太陽能增程的總成價格較高,在使用過程中發電量到車輛報廢也很難收回成本。

  • 其次電動或混動汽車可以持車輛手續到電力部門申請專用不計階梯的電錶,夜間充電僅是0.3元1度,安裝太陽能增程總成的費用足夠車輛使用多年的電費成本。

使用太陽能補充電量的車多為車身很大的公交車,這類車使用的商用電價格較高,其次車頂面積很大太陽能板的裝機量也很大,綜合成本和發電量計算也只有這類車才適合使用太陽能增程。


風能發電增程並不科學

風力發電過程中不論發電機如何佈局都會對車輛的行駛產生阻力,而風阻係數每降低10%能耗會降低3%;車輛設計愈發扁平化其目的就是為了有效降低風阻,但風力發電卻是在嚴重加大風阻。

  • 綜合能耗按照20kwh/100km計算,車輛設計風阻降低20%可以減少0.6kwh。

  • 使用風力發電增程風阻可以增加一倍,按照同樣的比例計算能耗會增加6kwh。

風力發電的效率遠遠達不到如此高的功率,即使有高功率風力發電機在足夠小型化後風阻會更大能耗也會更高,所以這種設計是有悖科學的。


目前增程式電動汽車已經大批量產的商用車主要以內燃機增程器為主,輔助動能回收;結構類似於船舶艦艇使用的柴電機組,技術已經非常成熟能耗也能大幅降低,有興趣的話可以瞭解一下增程式大巴。


(上文為天和Auto撰寫,僅代表個人觀點;禁止站外轉載,平臺內歡迎轉發。)



天和Auto


車輛動能和太陽能可以利用,風能利用的可行性不高。

車輛動能



汽車剎車減速的過程其實就是能量損耗,因為發動機或者電動機辛辛苦苦把車速提升起來,而剎車系統卻要把這些能量轉化成剎車片剎車盤的熱量白白浪費掉。所以汽車都在儘量降低這種損耗,比如帶擋減速時發動機停止噴油,有些高級點的車還會在制動時增加發電機發電量,這時候發電機阻力更大,可以讓更多的動能轉換成可用的電能。而混動車和電動車有大容量電池儲存電量,所以制動時可以更大程度地回收制動能量。

太陽能



太陽能清潔方便,只要有陽光就可以發電,對電動車來說似乎是絕配,但是太陽能電池板轉換率低,想要獲得足夠的功率就要很大面積的電池板,查到的數據表示平均一平方米電池板峰值功率在200瓦左右,而車頂面積有限,即便不考慮美觀硬生生加上個電池板這點功率也不夠驅動電動機。況且每天有效的日照時間並不多,車也不可能永遠停在太陽下,所以對電動汽車來說太陽能利用起來並沒有優勢。不過現在有很多電動三輪代步車裝有電池板,在停車時可以給電瓶充電,由於電瓶本來容量就不大,所以一定程度上也可以提升續航能力,所以我們在街上有時候可以看到一些電動三輪揹著個太陽能電池板。0

風能



車上裝個風力發電機,行駛中利用風能發電,我想大家都知道這是個有趣的玩笑,因為行駛中的風並不是自然吹來的,而是空氣相對汽車運動而產生的,所以本質上還是消耗汽車的動力來發電。即使是迎風行駛也會增大風阻,還是消耗汽車的能量,所以說汽車利用風力發電可行性幾乎為零。不過如果能利用可變螺旋槳風扇的話那就有意思了,行駛中扇葉平行於行駛方向,幾乎沒有阻力。

總之技術在不斷進步,有些人在為之努力,希望有一天這一切都能實現。


我是故鄉的雲


你所說的兩種增程方法,都是能量轉換,任何能量轉換過程都有損耗,肯定得不償失。第一,你所說的風能,可並不等同於風力發電機利用的是自然風,人家風力發電機安裝的地方叫“風場”,而絕不會選在高樓林立的城市裡,另外風力發電機安裝高度都在幾十米的高空,槳葉的運轉最高點可以達到一百多米,而小轎車的高度一般不會超過兩米,也不能為了搞一個風力發電,把車輛高度提高几米吧,首先說遇到涵洞、橋樑過不去,聽說過一個小孩從天窗爬上去,坐在頂上被限高杆撞死的事情嗎?小孩頭部比車頂高不過一米。如果安裝在低處依靠車速的風力發電,那實際不是靠風力發電,而是靠汽車頂風的能量在發電,發出的電量一定頂不上頂風所消耗的能量,所以那就不叫增程,而是減程!而車輪轉動發電,只有在兩種情況下是合算的,第一,剎車,就是不用剎車片摩擦減速,而是接通發電機用發電機的發電阻力減速,但是發電阻力是軟阻力,需要急剎車時絕對滿足不了要求。第二,長下坡減速,但一輛車哪有那麼多的機會在長下坡路段行駛?總之,不要以為發電機轉了就會發電,轉動是需要消耗能量的,你知道一個火力發電廠的煤場有多大嗎,那麼多的煤都是發電必不可少要消耗的能量。一個人空身走30裡地和扛50斤大米走30裡地,感覺絕對不一樣,安了發電機的汽車就相當於扛了50斤大米的行人。


用戶3372871735244


這個問題。這個問題說起來非常簡單,但是真正實施起來是非常難的。首先說轉化率,這是一個至今科學界都沒有能夠很好解決的課題。因為太陽能它轉化為有效的動力的時候。經過太陽能薄膜或者是太陽能的板,能把轉化為動力。要滿足多少千瓦的一個動力輸出的話,首先他的太陽能板又有足夠大。太陽能的轉化率又有足夠強。因為太陽的。吸收面積和熱量,光能不穩定性。決定了它的轉化率都不高,現在能夠達到80%以上的,就是我們中國漢能的漢能薄膜技術。但是成本非常高,第二個就是儲能裝置。要把這個吸收的能量儲存為電能的話,它的儲能裝置和設備也是目前不好解決的一個課題。另外風能更是這樣。風能能夠帶來的能量轉換,那麼首先汽車本身就要解決它的風阻。用抗風阻帶來的能量轉化為汽車行駛的能量,等於一個自己的死循環,不能轉為更好的前進的一個動力。


綠易行海南公司


有太陽能供電,電動車曬太陽充電行駛,綠色能源,清潔動力,低碳出行。











蒼穹新能源


用‘世間沒有免費的午餐’來形容在車輛傳動系統上搭載增能設備是很恰如其份的,開車的都知道冬夏開空調車輛就費油是因為車輛發電機及空調機工作負荷大肯定耗油,如果想在車輛傳動系統上安裝一個增能設備同樣會給發動增加阻力產生能耗和油耗,如果在汽車上安裝太陽能光伏板發電蓄電用於照明倒是可行的。


棲雁林


利用太陽能是可以的,已經有了,只不過發電量有限,不夠普通車用,如果是利用車行走產生的風能發電還不夠克服風阻的耗電,另外車輪轉動的動力本身來自於車載電池,只有下坡、減速等利用車子木身產生的動能和慣性可以發一點,但非常有限。


風輕雲淡137837366


可以的。但是發出的電不夠怎麼辦?風能、輪胎能發電裝置有靜止向行駛轉變的初期電能從哪裡來?太陽能遇到陰天、風能發電是汽車空氣阻力增大怎麼辦?等等問題解決需要技術上的智慧。許多情況下不具備經濟價值而放棄。


狼159910324


我只能說羊毛出在羊身上,太陽能不穩定,利用轉速發電只會增加車子更多的負擔,消耗更多的汽油,而且能量轉換效率不可能百分百,所以最重肯定會得不償失


奔跑的風電人


能啊,有能量回收。太陽能不行,成本非常高,出事故修不起


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