太阳能属于清洁能源

太阳能属于清洁能源，绿色环保，取之不尽。因此对太阳能的直接利用，开创了人类文明发展的新水平，有利于人类社会的可持续发展。目前虽有电动汽车及混合动力汽车已开发出来并陆续上市，但大部分汽车都在使用汽油、柴油作为燃料，在相当长的一段时间内石油仍将是目前汽车的首选燃料。汽车尾气废气中含有150～200种不同的化合物，其中对人危害最大的有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅的化合物及碳的颗粒物，有害气体扩散到空气中造成空气污染。汽车所造成的空气污染占整个城市空气污染的60%，甚至到90%[1]。所以说，从未来世界的汽车发展来看，太阳能汽车将成为未来汽车行业的发展潮流。

太阳能汽车的优越性

1.太阳不断向宇宙空间辐射出巨大的能量，其内部的热核反应足以维持6×1010年。从资源角度看，我国拥有丰富的太阳能资源，我国陆地面积接收的太阳能的总量在3．3×1010到8．6×1010kJ／m2·a 之间，其总量相当于24000亿吨煤，全国总面积2／3地区日照时间都超过2000h／a。太阳辐射到地球大气层的能量约3．75×1026w，每秒的辐射量相当于500万吨煤。即使把地球表面0．1％的太阳能转为电能，转化率为5％，那么每年发电量也可达5．6×1012kW·h，相当于目前全世界能耗的40倍[2]。可见，太阳能是一个极其巨大的、不可取代的能源。所以把太阳能运用到汽车上具有十分广阔的前景。太阳能具有清洁无污染，取之不竭、用之不尽等特点，因此，在所有新兴的能源中，太阳能具有十分高的利用价值。

2.太阳能汽车，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。如果由太阳能汽车取代燃气车辆，每辆汽车的二氧化碳排放量可减少43％～54％，同时也将解决汽车尾气对环境的污染[1]。正常情况下，一台石油发动机的能源利用率约为25％，利用率最高的也只是在50％～60％，而太阳能汽车的能源利用率却能达到95％[2]。因此，太阳能汽车已引起人们的极大兴趣，并将在今后得到迅速发展。

3.太阳能汽车耗能少，只需采用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；而太阳能汽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[3,4]。

4.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[5]。

5.太阳能汽车结构简单，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。

发展太阳能汽车面临的问题

太阳能汽车真正走进大众生活，还有很多难题需要解决：

1 太阳能的采集与转换问题。根据一般的材料应用与技术能力，太阳能转换率只能达到20％左右，难以满足汽车高速行驶所需要的足够动力，而7—8m2的太阳能电池板也导致车身过大转动不够灵活，内部空间过于狭小。除此之外，电机、电控也是太阳能汽车发展的关键技术。用于电动汽车的电机有很多类型，目前太阳能车用电机通常有直流电机、交流诱导电动机、永磁同步电动机三种，其中交流诱导电动机存在效率滑落的缺点，永磁电机目前价钱过高，所以目前太阳能车多用直流电机，而直流电机的工作效率也有待提高[3]。

2 制价太高。为了使车体轻、速度快，太阳能车普遍采用质轻价贵的航空、航天材料，造价昂贵，所以开发新的、经济的替代材料迫在眉睫。参加2002年太阳能电动车友谊赛的几辆车中，清华大学制作的“追日号”太阳能汽车造价200万元人民币，美国密苏里·罗拉大学的Solar MinerⅢ、美国普林学院的“Ra IV”都是在40万美元以上，这主要是所采用的电池板及所用材料昂贵造成的。以清华大学的“追日号”为例，其采用的电池板是我国第五代产品，太阳能转化率只能达到14％，造价很高，为得到lW的电量需要花费100元人民币[4]。