闹哪样，奥迪要造太阳能车顶是认真的吗？| 聚技

引言 | 造车需谨慎，且行且珍惜。

奥迪宣布将与汉能薄膜发电集团就薄膜太阳能全景玻璃车顶技术展开合作。

首款车型是一辆今年年底生产的原型车，但车型具体信息奥迪没有给出，不过奥迪明确指出此原型车只是开始，未来旗下所有车型都可能会使用太阳能车顶。

奥迪近来对太阳能发电技术十分感兴趣，在四月份时，奥迪设计师Pavel Babienko还设计了一款通过人力辅助的奥迪F0三轮车概念车，随车装配的太阳能电池板能够为车辆补充动力。

其实太阳能车顶并不是新鲜玩意儿，比如日产Leaf已经量产这项技术好些年了，产品也即将更迭到第二代；今年上市的日版普锐斯更是采用了几乎占据车顶2/3面积的太阳能板；马斯克此前也对这项技术十分感兴趣，本计划给Model 3配置可折叠的太阳能车顶版本。

一、太阳能车顶给谁供电？

受到太阳能电池板能量转换率低、接收面积小、光照时间及质量不稳定等影响，大家质疑太阳能车顶充电能力也不是一天两天了，夸张点说，就车顶发出的那点电量，可能都不够几脚油门用的。

奥迪这边并没有不信邪，干脆采用了曲线救国套路，简单说就是将太阳能车顶所产生的电量提供给汽车电子系统，供空调或座椅加热器使用，以此来间接缓解油耗或充电压力。

这和开头说的另外两款日系车的策略类似，Leaf是将获得的电量供应给待机时的空调系统使用，日版普锐斯PHV 则是将电量供应给车内电子器件（阅读灯、车窗和空调）使用，不同的是日版普锐斯PHV还可以在停车的时候给电池组充电。

二、奥迪会使用哪款电池？

奥迪和汉能合作，自然是看上了汉能在太阳能电池领域的成就。

比如汉能在去年同期就发布了四款搭载太阳能技术的Solar系列概念车（O、L、R、A），从汉能官网看到，他们可以根据不同用户的需求，定制出3.5-7.5平米的柔性砷化镓薄膜太阳能薄膜电池，同时这款电池最高转化率可达31.6%，这可是十分惊人的数据，是现今能量转换率最高的产品。

▲晶硅产品的特点是工艺成熟、成本低、重量大、转换率低、不易于做复杂曲面；薄膜电池则正好相反。就能量转换率看，砷化镓是最有前景的太阳能电池技术。

从汉能官图上看，配图为Solar L下标明着：每天在充足的阳光下日照5-6小时，大约可以发8-10度电，这些电能预计行驶约80公里。但Solar L车重还并不清楚，所以行驶里程只能作为参考。

▲在计算发电量时没有提出汽车面积是多少，按一般思维看至少是取中间值5.5平米来计算的（这是保守估计，很有可能是最大面积）。

汉能此前也一直在大力寻找主机厂合作，以量产这项技术，所以不出意外，很有可能就是这款砷化镓薄膜太阳能电池了。

三、太阳能薄膜电池很好，但放车顶上合适？

因为太阳能薄膜电池凭借超薄和可弯曲等特征，可根据车体形态贴身随意变换，而且属于清洁能源，相比于其他材质太阳能电池，薄膜太阳能电池在高温及弱光、局部破坏等条件下仍可实现正常工作。

此外，凭借轻量化的特点可为汽车减重提供便利条件，可见其优点多多，因此很受科研工作者的推崇。

▲同样产能的薄膜类产品投资成本大约为晶硅类产品的3～4倍。

对于这项技术的前景，奥迪采购总监Bernd Martens也有相同的见解，并在发言中指出：“薄膜太阳能对于节能减排来说达到了新的里程碑。”

讲真，这句话没错，但放在汽车车顶上可能短期内欠考虑。

首先自然是汽车尺寸受限。

即使最高转化率可达31.6%的砷化镓薄膜太阳能电池加持下，发电量也仅在8~10度（面积至少5.5平米），所以保守估计，面积一般不足2平米的车顶，即使全部被电池覆盖，即使在光照良好、时间充足的情况下，一天的发电量也不会高于3.3度，充电量并不可观。

我们按每天产四度电、并按商业电价算，每天也就可以节约4元左右，一年1560元，十年15600元，即使新增的太阳能板能一直完好使用到报废，只怕都回不了本。不过现在肯花钱买这项技术的朋友，应该也不会在乎这点钱才对……

其次，就汽车装配技术来说，车顶装配并不是简单工序。

且不说没有焊接好会导致漏水等问题，由于是大型薄板，车顶只能通过光学定位，装配难度就更大了，很多时候这里就是整车生产制造的瓶颈。所以说车顶还没整明白呢，还得再加一套太阳能电池板，只怕要为难死工程师了。

这并不是空穴来风，日产Leaf此前的太阳能面板是安装在后扰流板上的，当时官方解释是：这样的安装方式容易在生产线上安装，如果需要安装在车顶上，需要的作业量比较大。

另外，太阳能车顶意味着没有天窗或者不能随时享受全景天窗（考虑有可折叠太阳能车顶的情况）。

全景天窗还是多跑几公里，要让“如此肤浅”车聚君来选，我会…….毫不犹豫地选前者。

为了解决这个问题，奥迪或许可以尝试与路虎合作，采用与透明发动机盖类似的技术，这样一来车顶就又能充电又能让我们仰望星空了。

▲但是作为一项全息影像技术，如果安装在车顶上只怕成本又要高的吓人了。

而且，光照充足通常来说就是奢侈，且不说国内某些一线大城市常年被雾霾笼罩，就二三线城市现在也很难常年有良好的光照条件，所以充电效率一定会受到光照环境影响。

就在年初时，松下的工程师们研发了一款专为2017款丰田普锐斯日版插电式混动车型量身设计的新太阳能天窗，用来给12V的车载锂离子电池充电（8.8 kWh）。该产品的光伏电池板采用了松下的异质结技术（HIT），官方称，产品的能量转换效率可达26.6%。

虽然HIT能够提升能量转换率，但丰田和松下随后共同澄清，由于各季节的光照量有差异，实际的充电效率将产生波动，增加的续航里程大概在2.9~6.1km之间。问题是，就二三线市场来说，这样的汽车并不具备吸引力，可能还不及多加点高档内饰配置更讨人心。

而且它的要求是光照是在照射角在48°左右，也就是说要求每平米的表面积内有1000W的光照率。中国有这么优秀条件的，也就西藏高原或者青海、新疆等西北部分地区。

▲中国年平均日照时数的分布形势是东南少而西北多，从东南向西北增加。

不仅如此，太阳能车顶能够通过汽车安全法规也是个难题，本来今年上市的美版普锐斯将计划配备太阳能车顶，但一直没能实现，因为该太阳能电池板所采用的钢化玻璃薄板结构无法通过美国的侧翻碰撞测试。

最后，仅针对砷化镓薄膜太阳能电池说一下，最高转化率虽然高达31.6%，而且技术理论上限为50%，但作为一款薄膜电池稳定性并不好，光致衰减严重（量产技术主要是晶体硅产品） ，薄膜的衰减率一般在25%~30%，而晶硅才3~5%。

▲鉴于这项技术并没有量产，我们应该把31.6%理解为实验室数据，所以真正量产出来后会实际如何还需要考证。其实早在1970年，前苏联Zhores Alferov团队就做出了砷化镓异质结构太阳电池，有32%以上的能量转换率。

而且砷化镓这东西说夸张点和“砒霜（三氧化二砷）”差不多，是个剧毒产品，虽然产品本身对人可能暂时造不成伤害，但报废处理可是个难题。

四、奥迪是怎么想的？

奥迪为什么会布局一项不那么有前景或者说技术和政策难度如此之大的技术。

这可能与奥迪近来的遭遇有关，受排放门、柴油车打压等事件的影响，目前他们开始将焦点转移到电动汽车上。就在上月，奥迪表示在2022年之前要通过节省120亿美元成本的方式来促进向电动汽车领域转移。

此外，奥迪对于零排放技术的投资也较为开放，并且宣布将与保时捷合作研发新的生产平台。所以我们是否能这么理解，奥迪现在是在做尝试，成了自然更好，要是不成当成宣传也不差。

此前马斯克还信誓旦旦提出将会在Model 3上使用可折叠的太阳能车顶，可是就在Model 3正式交付一个礼拜前，他还是放弃了这项技术，按他的说法是，这是费力不讨好的，还不如直接将太阳能电池板布置在房屋顶上有效。

所以高转化率太阳能薄膜电池技术本身是十分有前景的，作为一项十分灵活的技术，如果汽车上不行，大可像特斯拉一样快速转变策略，将电池板布置在类似房顶等面积更大、安全要求不高、装配相对简单、环境相对稳定的地方。

车聚小结：

虽然太阳能车顶缺点多多，而且像车聚君这样的肯定也买不起，但就一向喜欢玩科技的奥迪来说，希望它能给我们不一样的答案，毕竟作为一款足够有噱头的技术而存在也是不错的。

最后，在年底的时候，奥迪会不会醒悟过来，采用与特斯拉类似的策略呢？

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