为什么新能源车不能在行驶中利用风能和轮胎转速以及太阳能进行发电增程呢?

强悍小菜鸟


新能源汽车已经实现了轮胎制动以及太阳能发电增程,风能并不合理。

利用行驶中车辆轮胎的制动力发电一般叫做【动能回收】,其原理并不复杂。

电动机运行的原理是通电后形成电磁场,转子在磁场的作用力中受力产生动能而转动,简单了解是在电磁感应的作用下磁感线圈带动转子运转实现电能与机械能转化,能理解这一原理的话【动能回收】就很好理解了。

在车辆加速或制动过程中切断电力供给,但电机由于惯性力的作用仍会带动转子转动,反向运行由轮胎产生的机械能带动电磁线圈转动,在转动过程中切割磁场则会产生电流,这种运行状态也就是发电的过程。

不过动能回收的发电量比较大这就涉及到充电倍率的问题,制动过程中的能量回收由于电池的限制其实大部分是被浪费掉的,一般PHEV的倍率会略高一些、HEV油电混合汽车回收的比例很低,所以动能回收只是“废物利用”并不是绝对增程。


太阳能发电的实用性高于动能回收,但能量转化效率过低只适合“大面积作业”。

单晶硅、多晶硅、无晶硅太阳能板光电转化效率最高也仅为24%,普通的车用单晶硅太阳能板只是12%~15%之间;所以太阳能板1㎡的功率约120~150w而且是峰值,光照时间平均值充其量在6~7小时之间。

  • 按照峰值数据计算一台车/1㎡的发电量约为【150w*7=1050w】,也就是1.05度电。

这是在最理想的环境下计算得出的结果,实际能有800~900w已经比较难得了;小微型家用代步汽车假设在车顶的位置安装太阳能板,去掉天窗和行李架为配置的面积后剩下的也就是1㎡左右的空间,也就是说一台车一天的发电量还不到一度电。

新能源电动汽车的平均容量预计突破50kwh,仅依靠太阳能充电预计2个月才能充满一次,油门稍微深一些一天的发电量会被轻松消耗。

  • 从这个角度分析太阳能增程几乎是毫无意义的,因为太阳能增程的总成价格较高,在使用过程中发电量到车辆报废也很难收回成本。

  • 其次电动或混动汽车可以持车辆手续到电力部门申请专用不计阶梯的电表,夜间充电仅是0.3元1度,安装太阳能增程总成的费用足够车辆使用多年的电费成本。

使用太阳能补充电量的车多为车身很大的公交车,这类车使用的商用电价格较高,其次车顶面积很大太阳能板的装机量也很大,综合成本和发电量计算也只有这类车才适合使用太阳能增程。


风能发电增程并不科学

风力发电过程中不论发电机如何布局都会对车辆的行驶产生阻力,而风阻系数每降低10%能耗会降低3%;车辆设计愈发扁平化其目的就是为了有效降低风阻,但风力发电却是在严重加大风阻。

  • 综合能耗按照20kwh/100km计算,车辆设计风阻降低20%可以减少0.6kwh。

  • 使用风力发电增程风阻可以增加一倍,按照同样的比例计算能耗会增加6kwh。

风力发电的效率远远达不到如此高的功率,即使有高功率风力发电机在足够小型化后风阻会更大能耗也会更高,所以这种设计是有悖科学的。


目前增程式电动汽车已经大批量产的商用车主要以内燃机增程器为主,辅助动能回收;结构类似于船舶舰艇使用的柴电机组,技术已经非常成熟能耗也能大幅降低,有兴趣的话可以了解一下增程式大巴。


(上文为天和Auto撰写,仅代表个人观点;禁止站外转载,平台内欢迎转发。)



天和Auto


车辆动能和太阳能可以利用,风能利用的可行性不高。

车辆动能



汽车刹车减速的过程其实就是能量损耗,因为发动机或者电动机辛辛苦苦把车速提升起来,而刹车系统却要把这些能量转化成刹车片刹车盘的热量白白浪费掉。所以汽车都在尽量降低这种损耗,比如带挡减速时发动机停止喷油,有些高级点的车还会在制动时增加发电机发电量,这时候发电机阻力更大,可以让更多的动能转换成可用的电能。而混动车和电动车有大容量电池储存电量,所以制动时可以更大程度地回收制动能量。

太阳能



太阳能清洁方便,只要有阳光就可以发电,对电动车来说似乎是绝配,但是太阳能电池板转换率低,想要获得足够的功率就要很大面积的电池板,查到的数据表示平均一平方米电池板峰值功率在200瓦左右,而车顶面积有限,即便不考虑美观硬生生加上个电池板这点功率也不够驱动电动机。况且每天有效的日照时间并不多,车也不可能永远停在太阳下,所以对电动汽车来说太阳能利用起来并没有优势。不过现在有很多电动三轮代步车装有电池板,在停车时可以给电瓶充电,由于电瓶本来容量就不大,所以一定程度上也可以提升续航能力,所以我们在街上有时候可以看到一些电动三轮背着个太阳能电池板。0

风能



车上装个风力发电机,行驶中利用风能发电,我想大家都知道这是个有趣的玩笑,因为行驶中的风并不是自然吹来的,而是空气相对汽车运动而产生的,所以本质上还是消耗汽车的动力来发电。即使是迎风行驶也会增大风阻,还是消耗汽车的能量,所以说汽车利用风力发电可行性几乎为零。不过如果能利用可变螺旋桨风扇的话那就有意思了,行驶中扇叶平行于行驶方向,几乎没有阻力。

总之技术在不断进步,有些人在为之努力,希望有一天这一切都能实现。


我是故乡的云


你所说的两种增程方法,都是能量转换,任何能量转换过程都有损耗,肯定得不偿失。第一,你所说的风能,可并不等同于风力发电机利用的是自然风,人家风力发电机安装的地方叫“风场”,而绝不会选在高楼林立的城市里,另外风力发电机安装高度都在几十米的高空,桨叶的运转最高点可以达到一百多米,而小轿车的高度一般不会超过两米,也不能为了搞一个风力发电,把车辆高度提高几米吧,首先说遇到涵洞、桥梁过不去,听说过一个小孩从天窗爬上去,坐在顶上被限高杆撞死的事情吗?小孩头部比车顶高不过一米。如果安装在低处依靠车速的风力发电,那实际不是靠风力发电,而是靠汽车顶风的能量在发电,发出的电量一定顶不上顶风所消耗的能量,所以那就不叫增程,而是减程!而车轮转动发电,只有在两种情况下是合算的,第一,刹车,就是不用刹车片摩擦减速,而是接通发电机用发电机的发电阻力减速,但是发电阻力是软阻力,需要急刹车时绝对满足不了要求。第二,长下坡减速,但一辆车哪有那么多的机会在长下坡路段行驶?总之,不要以为发电机转了就会发电,转动是需要消耗能量的,你知道一个火力发电厂的煤场有多大吗,那么多的煤都是发电必不可少要消耗的能量。一个人空身走30里地和扛50斤大米走30里地,感觉绝对不一样,安了发电机的汽车就相当于扛了50斤大米的行人。


用户3372871735244


这个问题。这个问题说起来非常简单,但是真正实施起来是非常难的。首先说转化率,这是一个至今科学界都没有能够很好解决的课题。因为太阳能它转化为有效的动力的时候。经过太阳能薄膜或者是太阳能的板,能把转化为动力。要满足多少千瓦的一个动力输出的话,首先他的太阳能板又有足够大。太阳能的转化率又有足够强。因为太阳的。吸收面积和热量,光能不稳定性。决定了它的转化率都不高,现在能够达到80%以上的,就是我们中国汉能的汉能薄膜技术。但是成本非常高,第二个就是储能装置。要把这个吸收的能量储存为电能的话,它的储能装置和设备也是目前不好解决的一个课题。另外风能更是这样。风能能够带来的能量转换,那么首先汽车本身就要解决它的风阻。用抗风阻带来的能量转化为汽车行驶的能量,等于一个自己的死循环,不能转为更好的前进的一个动力。


绿易行海南公司


有太阳能供电,电动车晒太阳充电行驶,绿色能源,清洁动力,低碳出行。











苍穹新能源


用‘世间没有免费的午餐’来形容在车辆传动系统上搭载增能设备是很恰如其份的,开车的都知道冬夏开空调车辆就费油是因为车辆发电机及空调机工作负荷大肯定耗油,如果想在车辆传动系统上安装一个增能设备同样会给发动增加阻力产生能耗和油耗,如果在汽车上安装太阳能光伏板发电蓄电用于照明倒是可行的。


栖雁林


利用太阳能是可以的,已经有了,只不过发电量有限,不够普通车用,如果是利用车行走产生的风能发电还不够克服风阻的耗电,另外车轮转动的动力本身来自于车载电池,只有下坡、减速等利用车子木身产生的动能和惯性可以发一点,但非常有限。


风轻云淡137837366


可以的。但是发出的电不够怎么办?风能、轮胎能发电装置有静止向行驶转变的初期电能从哪里来?太阳能遇到阴天、风能发电是汽车空气阻力增大怎么办?等等问题解决需要技术上的智慧。许多情况下不具备经济价值而放弃。


狼159910324


我只能说羊毛出在羊身上,太阳能不稳定,利用转速发电只会增加车子更多的负担,消耗更多的汽油,而且能量转换效率不可能百分百,所以最重肯定会得不偿失


奔跑的风电人


能啊,有能量回收。太阳能不行,成本非常高,出事故修不起


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