电动车、太阳能车和《火星救援》

摘要:车辆会同电缆自动展开连接开始充电.显然这对路面的要求就更高了,但是火星的地面长这样.说到这你一定明白我想说什么了,没错,最可行的方法是太阳能充电.太阳能车其实也是电动车的一种,不同的是太阳能车使用太阳能电池把光能转化成电能,电能会在……

原标题:电动车、太阳能车和《火星救援》

《火星救援》正在热映,并且有望单周突破5亿票房.说实在的这个片没什么好剧透的,片名已经剧透完毕,就是一个因为事故独自被留在火星上的宇航员努力求生,在大家的共同努力下最终获救的故事,真正精彩的在于过程.

和《星际穿越》等同在太空背景的科幻片不同,《火星救援》没有绚丽宏大的宇宙场景,也没有太高端的科技和外星文明,而是一个“实在”的硬科幻.因为原著作者是一个“技术宅”,所以本片中的细节多到了“可以炫耀”的程度,除了一开始的风暴并不会大到那个程度,基本没什么其他槽点,差不多可以当成个可以操作的“火星求生指南”了.

为了不太多剧透,我们不举过多例子.今天,只挑其中的一段跟我们的“车”有关的来说.男主马克想要获救的唯一希望是去3200公里之外的阿瑞斯4站点,前650公里是平坦的阿西达里亚平原,余下的路程却崎岖不平、布满撞击坑.而马克所能使用的交通工具,是两台需要充电的漫游车.

现在摆在面前的这个问题,类似我们一直头疼的电动车续航问题.一段漫长的3200公里的艰难路程,要怎么充电,才能到目的地？

目前正式发售的纯电动车,续航里程差不多是200、300公里左右,特斯拉models续航里程能达到502公里,这算是比较高的了.当然这个数据是在“理想状态”下,对速度啊路面啊都有要求.而马克所能选择的交通工具更惨,是由nasa设计的漫游车并不适合长途旅行,在充满电的情况下只可行驶——35公里,还得是平坦的路面.电池也仅有小小的9千瓦时.9千瓦时什么概念呢？北汽ev200的续航里程是240公里,而它的电池是30.4千瓦时.

北汽ev200三元锂电池

更艰难的环境是,火星很冷,夜间最低温度可达到-123℃.在这些电力里还有很多会被用来维持车内的温度.对于电动车快没电的人来说,开空调可真令人心疼啊是不是.很遗憾,火星上显然是没有充电桩的.

如何摆脱充电桩的束缚一直是现今科学家积极尝试的问题,2014年7月,奔驰和宝马这对死敌,宣布要合作研发电动车无线充电技术,并将在未来2-3年内实现商业化生产.它们合作研发的无线充电技术包含两个部分,一个是汽车底盘安装的线圈,另外一个是内置线圈的地板,当汽车开到充电地板上时,就能实现无线充电.车底盘的接收器和电磁设备上的发射器会通过wifi连接后自动进行充电,而且当汽车充满电后两者会自动断开.

火星的地面上有这样的停车场地吗？没有！所以这个城里人的方案行不通.沃尔沃还研究了一个系统,可以为运动中的车辆充电.这个原理其实和无线充电有点像,是在一段道路内部铺设电缆,当测试卡车经过这段道路时,车辆会同电缆自动展开连接开始充电.

显然这对路面的要求就更高了,但是火星的地面长这样.

说到这你一定明白我想说什么了,没错,最可行的方法是太阳能充电.太阳能车其实也是电动车的一种,不同的是太阳能车使用太阳能电池把光能转化成电能,电能会在储电池中存起备用,用来推动汽车的电动机.早在1978年,英国人就研制成功了世界上第一辆太阳能汽车,时速可达至13公里.

按理说,零排放零污染的太阳能车要更胜纯电动车一筹,为什么这么多年过去,反倒是纯电动车发展起来了呢？大部分原因是由于能量转换问题,转换的电力必须足够用于驱动,还得受限于发电面板的面积.此外还有光伏电池板造价昂贵、蓄电池容量和天气的限制等原因,都使得完全靠太阳能驱动的汽车非常受限制.

尽管如此,研究人员并没有放弃太阳能车的研发,已经有部分企业和组织公布了自己的太阳能车.拿比较近的来说,10月份汉能展出了一款太阳能电力驱动新能源概念车hanergy solarpower,这款车前舱盖、顶部以及尾部均大面积铺设太阳能电池,并且前舱盖可延伸拓展太阳能电池使用面积.汉能对续航里程给出的数据是:年获取太阳能电量可驱动行驶15000公里.年获取量,这变数也太大了,感觉这个数字没啥参考价值.不过同时,它们也公布了使用传统的电动车充电方式,可达到最大续航里程350公里.哦,太阳不好就插电嘛.

来自荷兰埃因霍芬理工大学的一个团队设计出的太阳能家用车——stella lux比较高效,该车能够搭载四名乘客,单次充电后续航甚至超过1000公里.它拥有一块约5.8平方米的太阳能电池板,电池容量为15kwh.续航1000公里！3200的路程听起来也就是几天的事.然而这款车能保持如此高效的原因,是750公斤的超轻车身和精心设计的空气动力学设计.这也是各种太阳能车为了节约动力普遍采用的方式.

喂,你还记得片头那场,逼得队友们不得不仓皇撤离,结果把男主留在了火星上的超大风暴吗？这些太阳能车轻薄的小身板,怎能经受住火星气候粗暴的摧残？更别提还得拖着超过四十天的食物、水循环装置、氧气罐和备用电池等等.

好在,马克还是选择了漫游车（因为他没的选）.慢是慢了点,能背重物也能越野啊！为了解决充电问题,马克从栖息舱的太阳能农场拿了14片太阳能电池板,在没电的时候,将它们在地上摊开充电,需要12个小时才能充满.

机智的马克还冒着被辐射的风险启用了rtg（放射性同位素热电机）,rtg可以在不耗费任何电池的前提下,保持车内温度.这为他的漫游车节约了不少电力.最终,马克花了四五十天,终于到了阿瑞斯4站点（别担心剧透,这段路只是他需要解决的众多问题当中的一个而已）.

不得不说,《火星救援》真是一个接地气的科幻片,除了马克,真没见过哪个科幻片男主需要和我们消费者一样头疼电动车的续航里程问题的.希望各位新能源的研发者们多多努力,让电动车的续航里程和充电模式得到进一步发展.万一有一天我得开着电动车出个城,我可不想站在一望无际的荒野里,头疼去哪充电,或者躺十二个小时,绝望地等着它充满.

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