太阳能汽车.docx

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1、 太阳能汽车随着人类社会的发展，对于化石燃料的依赖日益严重，随之而来的便是严重的环境污染，而且化石燃料作为一种不可再生资源，在不久的将来，环境污染和化石燃料的紧缺必将会成为制约人类社会发展的两个首要因素。人们迫切的需要寻找一种可以替代化石燃料的能源，以解燃眉之急，这也就为新型能源的发展提供了条件。太阳能、风能、潮汐能、地热、核能等各种新型能源纷纷涌出，而太阳能就是其中的佼佼者。作为人类运用最多的交通工具，汽车变成为了这次能源革命的先锋。一、概述太阳能汽车（solar car）将能够有效降低人类对于化石燃料的需求和全球环境污染，创造洁净的生活环境。随着全球经济和科学技术的飞速发展，太阳能汽车作为

2、一个产业已经不是一个神话。燃烧汽油的汽车是城市中一个重要的污染源头，汽车排放的废气包括二氧化硫和氮氧化物都会引致空气污染，影响我们的健康。现在各国的科学家正致力开发产生较少污染的电动汽车，希望可以取代燃烧汽油的汽车。但由于现在各大城市的主要电力都是来自燃烧化石燃料的，使用电动汽车会增加用电的需求，即间接增加发电厂释放的污染物。有鉴于此，一些环保人士就提倡发展太阳能汽车，太阳能汽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。由于太阳能车不用燃烧化石燃料，所以不会放出有害物。据估计，如果由太阳能汽车取代燃汽车辆，每辆汽车的二氧化碳排放量可减少 43至 54%。二

3、、产生的背景及意义一方面，汽车用的燃料是汽油和柴油等，它们都是从石油中提炼出来的。然而，石油这种矿物燃料是不能再生的，用一点就少一点，总有一天要用完。据科学家们预计，目前世界上已探明的石油储量将于 2020年左右被采尽。因此，汽车将会出现挨受“饥饿”的危险，人类将面临着能源的挑战。 从另一方面来说，石油本身就是一种宝贵的化工原料，可以用来制造塑料、合成橡胶和合成纤维等。把石油作为燃料烧掉了，不但十分可惜，而且还污染了人类赖以生存的环境。解决这个难题的唯一可行办法，就是加紧开发新能源。而太阳能就是这些新开发能源中的佼佼者。利用太阳能作为汽车动力，既可以有效的解决人类所面临的能源危机，于此同时又可

4、以保护环境，更加合理有效的利用现阶段的化石能源，来满足其他的需求。三、应用现状目前太阳能汽车的应用主要是两个方面，一是作为驱动力，二是作为汽车的辅助能源。首先是以太阳能作为汽车的驱动力，也分为两种。一是单以太阳能作为汽车动力，1982 年澳 大利亚人汉斯和帕金用玻璃纤 维和铝制成了一部 “静静的完成者 ”太阳能汽车。这种太 阳能汽车与传统的汽车不论在外 观还是运行原理上都有很大的 不同，太阳能汽车已经没有发动 机、底盘、驱动、变速箱等构件，而是由 电池板、储电器和电机组成利 用贴在车体外表的太阳电池板，将太阳能 直接转换成电能，再通过电能的 消耗，驱动车辆行驶，车的行驶快慢只要 控制输入电机的

5、电流就可以解决 。目前此类太阳车的车速最高能达 到 l00km/h 以 上，而无太阳 光最大续行能力也在 100km 左右。二是太阳能与 其他能源混合作为动力的复合能 源汽车。复合能源汽车外观与传统汽车 相似，只是在车表面加装了部分 太阳能吸收装置，比如车顶电池板，用于给蓄电池充电 或直接作为动力源。这种汽车既有汽油发动机 ，又有电动机， 汽油发动机驱动前轮，蓄电池给 电动机供电驱动后轮。电动机用于低速行 驶。当车速达到某一速度以后， 汽油发动机起动，电动机脱离驱动轴，汽 车便像普通汽车一样行驶。接着是太阳能 仅作为汽车的辅助设备。传统的小轿车，功率一般在几十千瓦左右，而太 阳辐射功率至多 1

6、kW/m2，目前的光电转换效率小 于 30%。因此全部用太 阳能驱动传统的轿车，需要几十 平方米的接收面积，显然难以达到。但在 传统汽车上可以用太阳能作为辅 助动力，以减少常规燃料的 消耗，而且现 代汽车的电器化程度曰益提高， 各辅助设备的耗电量也因此急剧增加。这 方面的应用主要有以下几种形式 ：太阳能用作汽 车蓄电池的辅助充电能源 。在轿车上加装太阳电池后，可在车辆停止 使用时，继续为电池充电，从而避免电池过度放电，节 约能源。用于驱动风扇 和汽车空调等系统。汽车在 阳光下停泊，由于车内空气不流通 ，使得车体成了收集太阳能 的温室，造成车内温度升高，使车内释放大量的有害物质 ，从而使车内空气

7、品质变糟。若加装太阳能装 置，比如加装太阳能风扇等，则可以为车辆在停泊期间 无能耗提供新风并降温 ，保证车辆再次上路时有良好的空气品 质。四、太阳能汽车的优势以及待解决问题太阳能电动车 以光电代油，可节约有限的石油资源。白天，太阳电池把光能转换为电 能自动存储在动力电池中，在晚间还可以利用 低谷电（ 220V）充电。无污染， 无噪音。因为不用燃油，太阳能 电动车不会排放污染大气的有害气体。没 有内燃机，太阳能电动车在行驶 时听不到燃油汽车内燃机的轰鸣声。与燃油汽车的 比较优势。实用型太阳能动力车 除行驶速度远低于燃油汽车外，与燃 油汽车相比，还是有诸多优势的 。首先，太阳能 电动车耗能少，只需

8、采 用 3-4 平 方米的太阳电池组件便可使太阳能电 动车行驶起来。燃油汽车在能量 转换过程中要遵守卡诺循环的规律来作功 ，热效率比较低，只有 1/3 左右 的能量消耗在推动车辆前进上，其 余 2/3 左右的能量损失在发动机和驱动 链上；而太阳能电动车的热量转换不受卡 诺循环规律的限制， 90%的能量用于推动车辆前 进。其次，易于驾 驶。无需电子点火，只需踩踏加 速踏板便可启动，利用控制器使车速 变化。不需换挡、踩离合器，简 化了驾驶的复杂性，避免了因操作失误而 造成的事故隐患，特别适合妇女 和老年人驾驶。另外，太阳能动力车采用 创新前桥和转向系统，前后独立 悬挂，四轮鼓式制动从时速 30 公

9、里 到突然刹车，刹车线不超 过 7.3 米。 由于太阳能电动车结 构简单，除了定期更换 蓄电池以外，基本上不需日常保 养，省去了传统汽车必须经常更换机油， 添加冷却水等定期保养的烦恼。 小巧的车身，灵便转向，可以轻而易举的 将车泊入拥挤不堪的都市停车场 。 在都市行车 ，为了等候交通信号灯，必 须不断的停车和启动，既造成了 大量的能源浪费，又加重了空气污染，使 用太阳能电动车，减速停车时， 可以不让电动机空转，大大提高了能源使 用效率和减少了空气污染。再次，太阳能 电动车没有内燃机、离合器、变 速箱、传动轴、散热器、排气管等零部 件，结构简单，制造难度降低。俗话说的好 ：“人无完人，金无赤 金。”，太阳能汽车 同样有着不可或缺的缺点。太 阳能辐射强度较弱且光电转化率 低于 30% ，光伏电池板造价昂贵，加之蓄 电池容量和天气的限制，使得完 全靠太阳能驱动的汽车的实用性受到极大 的限制，不利于推广。未来，太 阳能汽车的推陈出新也必将是围绕如何降 低光伏电池造价，提高光电转化 率以及蓄电池容量，一旦这三个主要问题 解决，那么在不就的以后，太阳 能汽车的普及也就不在是梦想，我们可以 拥有一个更加美丽家园。