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光年一号是一款太阳能自动充电汽车，为现代用户提供更环保的交通工具。图片来源:mikolajn/Shutterstock.com
电动汽车通常被标榜为比汽油动力汽车更环保的替代品，然而，如果电动汽车是由燃煤发电厂提供能源的，那么就很难证明电动汽车确实是更清洁的替代品。
要想让电动汽车真正成为传统汽车的绿色替代品，它应该由可再生能源驱动。一家荷兰公司光年正试图用其光年一号原型车来解决这个问题，该原型车的引擎盖和车顶都装有太阳能电池板。
“光年一号”被《时代》杂志评为2019年百大发明之一，它可以通过电源插座充电，而太阳能电池板每充电一小时可以为汽车电池提供相当于7.5英里的额外续航里程。这款车的太阳能发电能力意味着，在阳光明媚的日子里，把车停在工作地点外，就能提供足够的太阳能，供你上下班回家。
考虑到标准使用情况，光年公司的首席执行官莱克斯·霍夫斯鲁特说，他的公司的汽车应该能够在夏季完全依靠太阳能维持两个月的生活。
设计一辆轻型太阳能电动汽车
电动汽车的设计主要集中在创造更大的电池技术上，这导致一些电动汽车相对于它们的尺寸而言是道路上最重的乘用车之一。虽然大而重的电池可以提供更长的续航里程，但它们也使这些车辆更难以潜在地使用太阳能电池作为车载能源。“光年一号”的团队表示，他们特别受到了与重型电池组相关的挑战的启发。
该公司的工程师从采用铝和碳纤维等轻质建筑材料开始设计。这些轻质材料仍能保持足够的强度，用于必须满足严格安全标准的车辆。轻量化的结构意味着车辆使用更少的能源和实用的范围。
5平方米的集成太阳能电池板位于光年一号的引擎盖和屋顶上。这些面板有一个非常坚固的安全玻璃，成年人可以站在上面而不会造成伤害。
光年一号揭幕——用阳光充电的电动汽车
视频来源:光年/YouTube.com
光年一号太阳能电动车有什么好处?
除了由轻质材料制成外，光年一号的空气阻力非常低，该公司表示，这款车的空气动力系数是所有市售汽车中最好的。这一特性意味着更长的航程，因为它降低了克服气动阻力所需的能量。
“光年一号”的燃料效率意味着充电插座能提供更好的能量。当以这种方式充电时，只需一个小时就可以储存570公里的燃料。“光年一号”还可以通过一个基本的230伏电源插座，通过一夜充电，储存350公里的能量。
根据汽车行驶的地点和方式，光年一号在充电前可以行驶725公里，这足够从波士顿到华盛顿特区了。
工程师们决定用四个独立的马达来推动光年一号，每个马达都位于一个轮子附近。除了更好的控制和减轻重量，这一设计特点还减少了从电机向每个车轮传递动力时损失的能量。
虽然光年一号在环境和性能方面有很多好处，但这款太阳能汽车也给司机带来了一些好处。
其中一个优势与停车偏好有关。在夏天，许多人避免把车停在阳光充足的地方，因为他们不想让太阳加热他们的汽车内部。然而，光年一号的司机有很强的动机把车停在阳光充足的地方。电动汽车的司机也必须竞争充电站附近的停车位，但对光年一号的司机来说，这种需求的动力要小得多。
驾驶太阳能汽车走向未来
光年一号-与Simone, Durandus和Tom进行太阳能屋顶测试
视频来源:光年/YouTube.com
虽然上路的太阳能汽车将是环保工程的一项重大成就，但实现这一目标的进程一直很缓慢，而且充满了资金和技术挑战。例如，当丰田普锐斯(Toyota Prius)首次安装太阳能电池板时，它只将每加仑汽油的行驶里程提高了约4英里，这并没有提供太多的投资回报。
正如“光年一号”的发射所证明的那样，太阳能汽车正慢慢变得更具商业可行性。每两年，许多具有商业可行性的太阳能汽车都会参加世界太阳能挑战赛，这是一项横跨澳大利亚东南部的为期6天的3000公里比赛。2019年，一支名为埃因霍温太阳能车队的荷兰团队凭借一辆在公路上合法行驶的汽车赢得了比赛，该汽车在比赛中产生了足够的电力为其他汽车充电。
另一辆商业上可行的太阳能汽车参加了比赛，来自英国剑桥大学生态赛车队。该团队的四座汽车被称为Helia，由于其轻质部件、气动形状和低阻力轮胎，非常省油。
遗憾的是，剑桥车队被迫在第二天将Helia退出比赛，因为粗糙的赛道地形对赛车的电池消耗太大。尽管没有完成比赛，但该车队仍然在比赛的“实用性”部分获得了多用途“巡洋舰”级赛车的第三名。
世界太阳能挑战赛除了专为实用的、可上路行驶的车辆设计的“巡洋舰”级别外，还有一个“挑战者”级别，专为不太实用的、更多用于学术目的的车辆设计。
2019年，比利时太阳能队Agoria在不到35小时的时间内完成了3000公里的比赛，获得了挑战者级的第一名。在距离终点263公里的地方，比利时队的前一辆车起火，比利时队取得了领先。
自1987年举办第一届比赛以来，太阳能集热器板的允许表面积已经从8米大幅下降2到6米22009年，这一数字仅为400万22017年，太阳能技术在过去30年里取得了长足的进步。
参考资料及进一步阅读
https://edition.cnn.com/2019/06/26/business/lightyear-one-solar-powered-car/index.html
https://lightyear.one/lightyear-one/
https://lightyear.one/news/a-car-built-to-perform-on-energy-efficiency/
https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-7639089/Electric-car-drive-London-Edinburgh-one-charge-developed-Cambridge-Uni.html
http://www.xinhuanet.com/english/2019-10/17/c_138479944.htm
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