这场源自1987年的赛事，一出现便吸引到了各国的太阳能爱好者，每年都有来自各地的参赛者前往澳大利亚。而今年的赛事吸引了来自20个不同的国家、多个大学高校的44辆太阳能汽车前来 。

为了保证最大程度的利用太阳能，几乎所有的参赛车型都有着一个巨大的太阳能板，或者说它们是在太阳能板上安装了几个轮子。参赛车型被限定了只能使用太阳能，允许给赛车电池充电，但功率不得超过5kW，每天同一时间出发，下午五点结束然后在路边露营。

赛前的车辆需要进行14次严格的技术检查，然后才能被批准比赛。而在比赛过程中，这些太阳能车起火甚至是爆炸都可能发生，如果途中碰见了袋鼠，野牛羊群等也需要为动物让路，整个赛程惊险刺激，吸引了不少观众。

目前的比赛中，来自荷兰的顶级太阳能赛车“绿色闪电”目前处于领先地位。在接下阿里的赛程中，所有参赛者将会继续南行，通过北部地区和南澳大利亚州。澳大利亚的部分地区以困难的条件而闻名，这将考验这些队伍多年来一直在努力完善的准备工作。设计中的任何缺陷都会很快引起他们的注意，而五点之后的整修时间将会是他们的改善的机会，每辆车上都有一个数据记录器和跟踪，以确保汽车准时开始和结束它的一天，过早或者过晚都会收到时间上的惩罚。

虽然汽车市场上电气化成为了主流，但是太阳能的研究同样重要，这场比赛的参赛作品对于汽车市场也有着重大影响，很多混合动力车型的设计都会参考它。比赛也备受汽车界关注，来自特斯拉的首席技术官jb straubel和谷歌的联合创始人拉里佩奇等甚至也加入了比赛，谷歌、微软、福特等厂商和来自世界各地的爱好者们同台竞技。

智电点评

用太阳能汽车穿越澳大利亚，在我们看来是一件不可能完成的任务。但是几十年来有许多的太阳能汽车爱好者完成了这个挑战，一路上要面对技术问题、考虑环境因素，还要和其他参赛选手一起竞速，这可以说是一场精彩绝伦的竞速赛。

据外媒electrek报道，近日特斯拉公司通过特斯拉汽车中控大屏，向车主发出了区域停电警告，提醒车主给车辆充满电，以免影响使用！这是车联网的又一创新应用，也是车辆作为信息接收终端的全新实践！此前，特斯拉曾通过中控大屏提醒车主到服务中心维修车辆，因为他们通过远程监控发现了该车辆存在安全隐患！

PG＆E，本次事件中的主角之一，是美国北加利福尼亚州最大的电力公司。由于该地区多风、干旱的、极易发生重大火灾事故的天气条件，按照计划将于近期进行大面积断电，届时将有超过50万人受到影响。断电期间，除了车主的家庭用电会暂停，公共充电站也会断电，因此，这对电动车主来说将是个不小的麻烦！特斯拉注意到了这种情况，于是有了这次中控大屏上的充电提醒！

特斯拉，作为电动汽车变革的引领者，在灾难天气面前时刻保持着较高的警惕性。此前，已经多次为灾难天气地区的车主提供免费超级充电、Model S 60车辆限时解锁电池组电量等服务，备受好评！而安装了特斯拉储能电池Powerwall的用户，还会在灾难天气到来前，通过特斯拉app中的“ Storm Watch”功能，实时监测风暴并在断电前将电池电量充至最大，以避免公用电网断电造成的生活不便。

此前，有安装了特斯拉太阳能发电系统及储能系统的车主表示：“这才是未来的生活！”通过特斯拉的产品，实现完全清洁化地发电、储电、用电，这应该就是马斯克为我们设计的未来生活吧！期待一下！

当前围绕太阳能利用发生一系列技术变革，属于能源革命的一小部分。而新能源车辆也属于能源革命里很小一部分。这些能源技术变革是有规律可循的。下面从技术发生变革的领域和技术路线的评判标准两个角度去阐述能源技术变革规律。

当前能源革命主要技术变革发生在三个领域，分别是：

1）能源的来源。

2）能源的存储。

3）可移动能源应用。

三个技术领域看起来相近、创新点相同，但实际上三个领域的突破口完全不一样。

能源的来源只有太阳、利用太阳能的最有效方式是直接热利用和光伏发电。限于太阳能单位面积密度低，如何提高能源来源密度、分布式应用能源和提高能源转换效率是解决能源来源的有效办法。

能源的存储是解决太阳能间歇性的唯一办法，能源存储的方式非常多。最有效的是电化学存储，但其成本昂贵，大自然已经实现了太阳能的有效存储。比如水电和生物质的存储能量是巨大的。如何低廉地获得水电和生物质的能量，是解决能源存储问题有效办法。

可移动能源的应用目前占据人类掌握能源的20~40%。未来将会占据一半以上。比较常见可移动能源应用场景是交通出行、移动式人工智能工具和未来的星际往返。

新能源车辆是可移动能源是能源技术变革中先锋部队。如何发展新能源车辆目前还存在很多争议，混合动力？纯电动？氢能源等等百家争鸣，败家已现。

这些技术路线争吵了了几十年、实践了上百年。到目前仍未能有一个从中胜出，人们只能选择化石能源。在未来这些已经存在的技术路线都会败给创新出来的新技术路线。

存不存在一种能源利用方式是最优的呢？比如新能源车辆的最优方式？

我们在做选择的时候，必须找到合适的价值观及评判标准。就如年轻人谈恋爱首先考虑"三观合"再考虑"性情投"。

什么样的太阳能利用方式才是最好的呢？如何评价？

借助"WTW"油井到车辆的概念，有"STS"即"solar to service"太阳能到服务人生产生活的效率。

这个效率有三类：

第一类效率是"STS"的能源转换效率，如光伏发电效率，电机效率等。

第二类效率是"STS"的经济效率，即单位能源成本。如度电成本，燃油燃油价格等。

第三类是"STS"能源转换装置成本效率，即单位能源的转换成本，如家里煮饭的电饭煲成本，电动化车辆购置成本。

这三种类效率是用来判断太阳能应用技术路线好坏的客观标准。

按照这样的三类效率。我们可以设计一种最优的技术路线。其中一种比较有可能实现的是"N电机双电压、短途纯电长途增程"。起实现方式如下。

先看一个典型的车辆能源需求曲线

图 1 车辆能量需求，能量变换能力示意图

从图1知道车辆能量需求是变动的，其瞬时值有正有负。车辆的能量变换能力也是变动的，波动非常剧烈。速度是能源供给和能量变换能力共同作用的结果。由推进功率曲线图知道能量制动馈能甚至会比整个车辆输出功率大。比如高速下陡坡急刹车的情况下。

基于上面的情况，可以得到一个认识。电驱动车辆的最佳能源利用方式是能源处理能力跟能源需求匹配。

车辆的能源处理能力最主要的指标是功率，性能较好的车辆其能源处理能力通常是能源需求的十倍左右。如平均功率10KW，而车载功率通常会是100KW以上。、

48V电驱系统当前主要用于轻混或超微型车辆。从能源利用角度来说。48V电驱系统通常单电机驱动长时间的功率15KW以内。双轴驱动功率30KW以内。也就是说起在不考虑因速度瞬时大幅波动的提速制度能源需求的情况下。48V电驱系统能够满足所有乘用车的需求。

如果让48V电驱系统作为主要能源供给方式。可以通过提升48V系统的效率，如提升驱动器效率，电机效率，传动效率等等。在车辆行驶过程中，如果48V驱动系统的整体效率非常高。而整个车辆能源大部分都是48V电驱系统提供的（在制动馈能足够情况下，可100%由48V系统提供），这样就保证了整车能源利用效率非常高。而48V系统成本较高压要低一些，其提高效率的成本同样也会很低。

如果一辆车上有1个电机，可以通过星三角变换实现双电压等级，低压为48V，高压为144V的电池系统。如果一辆车上有多个电机，可以分电机实现不同电压等级的驱动系统。比如低压48V，高压520V的电池系统。尽管这样的设计有差别，但其设计出发点都是以能源优化控制优先。单电机是为了更低成本，多电机是为了更高效、更优性能。但这二者低电压都是48V直流/33V交流。

这样做的好处是什么呢？如下面七点。

1 低压48V电池组足够安全，可以让车主自行换电。

2 低压48V电池组车载电容量是可变的，为可以为100~400公里纯电里程电量。高压电池组固定为160公里纯电里程电量。每次出行按需配电。

3 高压电池组选用高功率比电池，制动馈能回收和瞬间释放，快充其性能更好。

4 双电压系统相当于双电源。当高低压电池组其中一个发生过载或电池故障，立即切断该电池组供电，电池不会崩溃。车辆行驶不受影响。

5 出行需要补能的时候，可以快充、换电。当电池电量耗尽，选择快充，或者48V电池组换电。或者高压电池组快充、48V低压换电同时进行。最快15分钟内完成补能。接近加油的便利性。

6 48V低压电池组使用更小倍率充放电，车辆能源主要由低压提供。相当于改善了电池组工况，延长了电池使用寿命。

7 通常，高压电池组作为固定在车上的，而低压电池组是有车主选购。也就是说车主最低只需要购买160公里纯电续航里程的电池。当长距离出行时，车主通过租用48V低压电池组。这样降低了车主购车成本。当然车主也可以选择100~400公里电量的48V低压电池组，车主可以按需自行选择配置。

图2 手指直接短接48V电池组正负输出端，不会发生触电。车主可以自行换电。

双电压系统可以实现换电模式，比如车主甲花10万购买一辆n电机双电压系统电动车，车载160公里续航电池组为高压电池组，不可拆卸。有200公里可拆卸48V电池组。每天如果车主出行需求在100公里以内。只需要将电池组分成两套，白天用太阳能发电存储到100公里电池组，第二天换到电动车上。换下来的电池组继续在白天储存太阳能光伏的电量。如此反复。当然，电池组电量也可以是100~400公里的续航里程量。

这样呢，太阳能光伏发电的上网电价，就是电动车度电成本了。而车主换电的时间成本不超过10分钟。

而大规模光伏电站，全球太阳能光伏的上网电价在最低已经低于0.2元，这还是包含了光伏逆变的成本，如果采用光伏发电直充48V低压换电系统，那么其度电成本会低于0.2元。家庭屋顶光伏，不占地不上税。即便按照当前5~11元/瓦的投资成本，度电1元计算。家庭光伏发电直充48V低压换电。其经济效应仍旧很可观。

但是当前电池系统的能量密度在120~300WH/KG。换电模式量变到质变的奇点还没到来。如果单个换电电池单体能力密度达到330WH/KG。也就是1度电3公斤左右。即便按百公里耗电最高20度。其重量也不过60公斤。成人只需要将两个30公斤48V换电电池单体搬运上下车。加上高压电池组的续航。换电系统基本满足日常出行。

当车主需要去更远的路程，需要考虑增程模式。N电机双电压系统中，两个及以上的电机，可以分一个出来作为间歇增程的模式，使用较小的发动机增程。其能源密度可以高达5KWH/KG(液化甲烷，柴油高效发动机）较小的能源密度也有1.6~2.2KWH/KG(甲醇、乙醇等液太阳光燃料）。为什么必须要用增程模式？换电需要固定的场所，电池有使用寿命等限制。太阳能的存储方式中，液体燃料存储有效是数年，数亿年（如石油）。而化学电池不能，此外液态燃料高能量密度、高功率释放等特性非常适合长途出行。

这里说的"N电机双电压、短途纯电长途增程"不只是适用于乘用车的小轿车，也适用于跑长途的大货车、卡车。同样也适用于轮船、以及尚未电气化的火车货运线路（青藏线）。

为了让读者能够明白这个"N电机双电压、短途纯电长途增程"的好处。下面举例说明：

以比亚迪 e2车型为例。这是一辆紧凑型电动车，其价格低于飞度、polo等小型车，驾乘感也要比飞度、polo好。但e2，存在里程焦虑及充电难等问题。如果将e2改为"双电机双电压、短途纯电长途增程"那么只需要购买160公里高压电池续航。也就是20度电左右的功率版电池。在这样的配置下e2售价按低配版不变仍为9万。车主平常出行大部分时间会低于160公里。如果超过160~300公里。只需中途快充一次即可。

出行需求在300公里以上，采用48V换电方式一次补充20~40度电池。其换电电池续航可达160~320公里以上。总续航在320~480公里。如果出行距离更远可以考虑搭载车载可以拆卸增程系统，增程系统100公斤的增程系统，发电电量可以超过160度（按甲醇40%效率计算，燃料约73公斤，发动机燃料箱27公斤）。加上原有车载电池组，其综合续航超过1500公里。

这样的系统，车载电池度电成本为家用电成本，甲醇发电度电成本也比燃油车低。如果车载电量来自太阳，当前光伏发电最高量产IBC电池高达25%以上，48V系统为直充（95%以上），高压电池为快充（85~95%）。电机效率（85~95%）及传动效率（85~95%）等因素。太阳能STS能源变换效率48V最高超过20%以上（这个效率比燃油车处于低效工况的燃油效率还要高，相当于相同热值阳光等于燃油）。最低也不会低于61%。故48V换电系统会是太阳能STS最有效率的系统。太阳能和生物质制甲醇的效率仍然很高。相关论述内容非常多，可以查看本自媒体内容。

现在回到本文的主题。当前发展的氢能源技术路线就是脱裤子放屁的做法，氢能源不只是不安全，其STS三个效率都很低。纯电动车长里程电动车同样是其STS三个效率低不适合发展。

本文中举例的"N电机双电压、短途纯电长途增程"只是一种客观存在的可能比氢燃料电池、纯电动汽车更优的技术路线。但还不是最优的。各位读者可以根据自己的聪明才智思考一下氢燃料电池、纯电动汽车的技术路线存在如此多的缺点，你该如何改进新能源车辆技术路线？

这样的电动车结构，将会帮人类实现能源自由。我们知道石油、煤电是当前最主要的能源，而上面三篇文章中的电动车结构，是以生物质、电动车和太阳能为媒介组成一个分布式的能源利用系统。这样的能源利用系统能够让人们明天摆脱石油、煤电。

图 1 燃油车十年内必定被淘汰

我们先了解一下石油。看看石油换算成度电成本会是多少？当前燃油价格在6~10元每升之间波动，燃油主要用在汽车上。内燃发动机的效率区间是20~40%。1公斤燃油含有约12度电。由此可以估算出燃油的发动机输出轴的度电成本在1.5~5.75元之间。按6元每升柴油、柴油密度0.825kg/l。柴油发动机效率40%。得到燃油度电成本是1.5元。按高品质高标号汽油10每升，汽油密度0.725kg/l。汽油发动机效率20%。得到度电成本是5.75元。

图 2 火电十年内失去竞争力

煤电的度电成本呢？不用算了直接按电网电价0.6元每度为高位值，0.35元上网电价为低位值。考虑用电网给电动车充电，其充电口端口电价为最低0.6元每度，是家用电慢充价格。如果是用直流充电桩快充，按照指导价1.2~1.8元每度外加服务费停车费时间成本，煤电最高电价会超过2元每度。也就是说煤电供给电动车成本在0.6~2元每度。

以生物质、电动车和太阳能为媒介组成一个分布式的能源利用系统中，电动车电机输入端电价可以低于0.2元每度，最高不会超过1元每度。这得益于48V换电系统与太阳能光伏发电的结合。

这么低的度电成本是怎么实现的呢？我们先通过举例说明。

假定车主甲花10万购买一辆n电机双电压系统电动车，车载160公里续航电池组为高压电池组，不可拆卸。有200公里可拆卸48V电池组。每天如果车主出行需求在100公里以内。只需要将电池组分成两套，白天用太阳能发电存储到100公里电池组，第二天换到电动车上。换下来的电池组继续在白天储存太阳能光伏的电量。如此反复。当然，电池组电量也可以是100~400公里的续航里程量。

这样呢，太阳能光伏发电的上网电价，就是电动车度电成本了。而车主换电的时间成本不超过10分钟。

而大规模光伏电站，全球太阳能光伏的上网电价在最低已经低于0.2元，这还是包含了光伏逆变的成本，如果采用光伏发电直充48V低压换电系统，那么其度电成本会低于0.2元。家庭屋顶光伏，不占地不上税。即便按照当前5~11元/瓦的投资成本，度电1元计算。家庭光伏发电直充48V低压换电。其经济效应仍旧很可观。

图 3 48V换电系统样机

有人会问，那要是连续几天都是阴雨天气、太阳爷爷连着放假几天该怎么办呢？

生物质、电动车和太阳能为媒介组成一个零散的能源利用系统中，生物质就是解决太阳能光伏发电不连贯性问题的办法，如果阴雨天气或者夜晚，我们就采用沼气、生物质甲醇、二甲醚来发电。其度电成本仍是低于燃油和煤电的。当电动车的能源问题得到解决，人类的全部能源问题都得到解决了。不出10年，石油煤电都不再会是用来做燃料。人类已经能够实现能源自由了。

本文内容综合自Forbes、Extreme Tech、Digital Trends，图片来自Digital Trends

世界上的两种东西很奇妙，有的东西放在一起能碰撞出美妙的口味，如黄油和爆米花；但有的东西放在一起就是灾难，如香蕉和大枣。太阳能和公路的组合似乎更接近于后者。

法国的第一条太阳能公路叫做Wattway，位于法国北部的诺曼底，全长1公里，覆盖着2800块光伏面板，耗资500万欧元，由法国土木工程公司Colas承建，被媒体称为“未来之路”。

2016年，法国首条太阳能公路通车时，人们对这条公路充满了兴奋，时任法国环境部长塞格琳·罗亚尔(Segolene Royal)还特地拜访。三年之后，这条经受过无数赞誉的太阳能公路已被证明是一场代价高昂的严重失败。

该项目的方案很简单。使用坚固的透明材料铺设路面，将太阳能电池板镶嵌到路面几厘米之下，使脆弱的电池免受路面车流的冲击。从一开始，这个方案就无需解决很大的问题，这种道路又经常会暴露在阳光下，所以会出什么问题呢?

首先，这条路正在瓦解。尽管法国土木工程公司Colas向公众保证这条路很耐用,能承受大型卡车的重量。但是，仅是看起来不起眼的农场拖拉机就已经给它带来了很大的挑战，由于这类车辆施加的重压，这条道路的树脂保护层已经开始破裂。

第二，这条太阳能公路并没有实现之前承诺的发电量。该公路预期的年发电量目标约为15万千瓦时，但2018年的发电量不足8万千瓦时。预期每天的发电量为790千瓦时，但在运营的第一年，每天只能达到409千瓦时。由于路面受到破坏，发电量急剧下降，2018年，每天的产能为215千瓦时，已降至200千瓦时左右。

诺曼底并不以全年阳光明媚的气候而闻名，暴风雨给该公路带来很大破坏。但即使阳光照射时，太阳能电池板的工作效率也没有达到100%，因为它们是平放在地面上的，并非向太阳倾斜。路面上的落叶和过往车辆也阻挡了阳光，进一步降低了太阳能电池板的效率。

第三，当车辆行驶在路面上时，路面还会发出噪音。由于噪音过大，周边的居民多有怨言，这促使公路的管理人员不得不降低道路的限速，给当地人带来一点宁静。

值得注意的是，在该项目启动之前，许多批评人士就提出了太阳能公路潜在的弱点。科学家指出了明显的缺陷：一个不能倾斜或移动以捕捉阳光的路面并不能高效地获取太阳能。另外，汽车行驶过后的汽车尾气也会使玻璃路面受到污染，随者污染物的累积，收集阳光的能力会进一步下降。

法国政府在该项目上投入了相对较少的资金，但在破土动工之前，该项目的效率问题就已经十分明显。“我们的系统对于城市间的交通来说还不成熟。”Colas公司Wattway项目负责人艾蒂安·高丁(Etienne Gaudin)告诉法国《世界报》（Le Monde）。

这一失败不在于体制，而是概念和技术。目前还没有一种价格低廉，既能承受日常汽车驾驶的重量和压力，又能高效提供电力的解决方案。

如果想办法提高道路的能源收集效率，例如，倾斜路基以适应光线，或者高频率清洁路面和太阳能电池板上的油、灰尘和污垢，就会影响道路的使用效率。人们也可以使用更好的防护涂层或更便宜的制造材料来提升道路使用效率，但这样太阳能电池板的效率又会降下来。

考虑到太阳能公路在能源生产方面的效率远低于传统的太阳能设施，人们不禁要问，为什么不放过那些供汽车使用的公路，优化电力结构，使之在擅长的领域工作呢？

如果在阳光充足的自行车车道或者人行道应用，这个想法可能并非一无是处，但仍然无法与传统太阳能设备的发电效率相比。另外，漂浮式太阳能设备也为太阳能在水面的应用提供了新方案。工业废水池、水库和湖泊上方都可以充分利用，这类例子还有很多。

随着成本下降、技术越来越成熟，太阳能的前景令人振奋。一项创新陷入死胡同的消息并不值得大惊小怪。

据悉，新款索纳塔混动车型使用了150马力2.0L 四缸发动机和一个51马力的电动机。总输出功率192马力，比目前的车型低一点。这款6AT变速器采用了现代研发的主动换档控制系统，它利用电动机来调整发动机和变速器的转速，将换档时间减少30%以上。

太阳能技术真的可行？

早在2017年，丰田就在太阳能汽车方面做出过一些有益的尝试。他们就率先推出了PRIUS PHV，在车顶铺装了太阳能发电面板。不过，经过一段时间的推广后，市场销量并不是很好，项目也接近停产；

归根结底的原因就是太阳能发电效率不高、经济性差！

氢云链找寻了一些数据，据了解，目前太阳能充电转化效率可以达到30%，但如果安装在车顶和舱盖，考虑到接受阳光的角度等，真正应用过程中，转化效率估计在18%左右。如果以2平米大小的太阳能板计算，日发电只能有半度，而按照太阳能汽车百公里电耗15度计算，每度电基本可以跑6-7公里，换算为一天，最多也能跑3公里左右。

当然，上述数据是用于纯电车型换算而来的，但是也实际说明太阳能发电的效率以及经济性差的实际问题。据官方介绍，2020款索纳塔太阳能汽车可在行驶的过程中充电，若每天充电6小时，每年可增加1300km的里程。如果再换算到每一天的话，其实每天只增加3.6km！

总的来说，现代的太阳能汽车已经上市，能否开辟新市场、改变市场格局目前来看还不得而知，但是可以肯定的是，太阳能汽车要至少比现在的新能源汽车更加环保，更加安全，发展它应该是未来的趋势。据悉，就在上个月，丰田已经对外宣布与夏普合作开发普锐斯PHEV电池。

摘要：

1） "碳奢侈品"政策是通过花"明天的油费"来购买新能源汽车。

2） 从能源使用角度出发，规划全新的48V增程电动车。实现取代一亿辆摩托车、电单车的目标。并重新规划了新能源乘用车，商用车，货车运车辆的能源配置。

3） 发展电动车，让电能取代石油将使得全国每年能源支持费用节省1.5万亿，并实现了能源独立和能源安全。必需不遗余力低快速发展新能源电动车。

上一篇文章中，我们介绍了"光伏花呗"，通过税收调节，花明天的电费来安装光伏。本文我们介绍"加油费花呗"花明天的加油费来购买新能源汽车。

加油费花呗该怎么花呢？明天的加油费应该用来购买电池。理由如下：

燃油按每升7元、30%的燃油内能化为车辆动力。折算为电力价格每度成本2.68元。而电池系统每度电容量的成本在1000~1500元。电池使用寿命在3000~5000次。假设充电度电成本在0.6~1.8元之间。按充电价格0.6元、电动车每使用一度电可以节省2.08元。1000元每度电容量电池系统成本计算、充放电500次可以回收电池成本。按充电价格1.8元计算，电动车每使用一度电可以节省0.88元，1500元每度电容量电池系统成本计算，电池充放电1705次可以回收电池系统成本。由此、电池系统有50~90%使用寿命是净赚的。

尽管上面的计算非常正确，但是实际的情况呢，如果一辆10万的燃油车和一辆16万的纯电动车，要想通过油电差价回收6万元的电池成本几乎不可能。

为什么会这样？到底这个钱该怎么花？

我们先看一下"碳奢侈品"中新能源消费的具体实施办法：

如果车主甲，年收入12~20万以内，想购买纯电动车，不管购买的电动费用是多少。其电池成本应该不低于3.6万。（按当前1000元/度，电池容量36度）。设立一个电池贷款，每人定额贷款3.6万。那么在个税专项扣除里每个月给车主甲增加1000元扣除额。按车主甲的收入该扣除额的税率是10%。也就是说车主甲实际获益1100元。连续扣除三年。车主甲可以获得3.96万元用于电池贷款偿还。也就是说车主甲，每个月的"加油费"是1000月。如果车主用的是燃油车，按百公里油耗8升，油费7元计算。每个月行驶里程约1800公里，每天约60公里。按这样的估算，绝大多数人不会选择燃油车。

当车主甲的年收入在20万到100万之间，他的电池贷款可以是3.6万~10.8万。如果车主甲年收入超百万，那么每月退税3000中的最高税率是45%。也就是说车主实际获益4350元。可以相信高收入人群必定全部购买电动车。

如果实施了"碳奢侈品"新能源购车政策，光是让消费者充满花钱的欲望。没有好的产品仍旧难以使得新能源汽车快速普及。

下面我们从能源的角度来设计什么样的产品才能够让消费者嘴馋。

作者是从事生物质发电电站设计的，从来没有把电动车看成一个交通工具。只是把电动车当成一个用电器。如何调配电能才是电动车设计成功的关键。

车辆使用电能可以使得物体移动。我们使用吨百公里耗电为衡量电能使用的效率。按照当前工信部测试数据乘用车吨百公里耗电大约在11~15度。我们将1吨移动物体中司机、乘客和货物的质量占比称为交通工具有效载荷率。将电池、燃油等储能部件质量占比称为能源储存质量比重。将电动机、发动机、发电机和传动装置等能源变换部件质量占比称为能源变换质量比重。电动化车辆设计的目标就是提高有效载荷率，降低能源存储和变换质量比重。

电动化车辆是一个用电器，也是一个资金分配器。我们看一个10万燃油车，和电池16万纯电动。在当前性能相当。（除电动车续航400~600公里，燃油车无里程焦虑），假定都行驶15万公里。燃油费用7元每升，百公里油耗8升，燃油费总共8.4万。电费0.8元每度，百公里电耗18度，电费2.16万。燃油车和纯电动车的生命周期成本分别是18.4万、18.16万相差不大。但从如何让生命周期使用成本更低上来说，燃油车需要考虑省油，纯电车需要考虑如何降低购车成本，至于纯电动车的能源使用效率，即便降低10%，生命周期成本也不过增加2000元。

基于提供电动化车辆载荷率、降低购车成本两个出发点。我设计了下面三种概念型产品

第一种：48V系统的A00/A0级，短途（100~200公里）纯电，长途（200公里以上）增程。购车成本3~6万。

第二种：纯电动乘用车、增程乘用车，外置增程乘用车。偏油气车。（此内容较多，详细内容后续补充）。

第三种：耗电量大（吨百公里电耗大，整车电耗也大）如卡车、大型货车、大型客车等。（此内容较多，详细内容后续补充）。

第一种，主要用来取代燃油摩托、电单车这些出行成本低廉的交通工具。当前全国有燃油摩托车超1亿辆。也就是说本文介绍的48V系统购车成本在3~6万。如果车主能够享受"碳奢侈品"新能源购车优惠政策。其购买48v的A00/A0级LY混动车是比燃油车更有优势。

而1亿辆48V系统LY混动车其市场总额在3~6万亿。

为什么48V的LY混动车能够做到如此低成本？我们先看一下这一个什么样的车。

图 1 典型48V LY混动车

如图1.所示。该48V系统有三个电机。电机A是永磁直流发电电动机。具备8KWe的发电能力。三个电动机的总额定功率在30~60KW之间。电机功率如何配置看实际需要。如电机A是10KW，电机B、C是25KW。总功率60KW。目前48V系统电机、传动、驱动三大部件总成本不超过5000元。三套电机总共是1.5万。假定百公里电耗13度。续航200公里，电池26度，成本2.6万。我们假设使用宝骏310车型的车身。成本在3万。那么这样的48V系统的成本会在7.1万，在享受"碳奢侈品"政策的情况下，全款购车只需要3.5万。电池款3.6万可以通过油电差价在3~5年收回。

如果三个电机的总功率在30KW，车长2500的A00级车辆，纯电续航100公里。在享受"碳奢侈品"政策的情况下购车，其购车首付款比摩托车还低，当然全生命周期的用车成本仍旧比摩托车高。宝骏E100功率30KW，车长2500就是这样的车。如果采用3电机48V系统如电机A是6KW，电机B、C是12KW。总功率30KW，电控成本控制在6000元以内。外置增程系统，增程系统租用。那么这样的车辆可以零首付，仅依靠"碳奢侈品"政策分期付款。

也许有人会问，发展这样的低端车辆有用吗？非常有用，理由如下：

图 2 2017汽柴油消费情况

如图2 2017年，中国成品油消费恢复增长，全年消费量3.22亿吨，其中，汽油消费量1.22亿吨，而柴油消费量1.67亿吨。这些几乎都是用于陆地汽车消费。假定汽油7元每升，柴油6元每升。那么2017年汽柴油能源支出2.43万亿。如果3.22亿吨汽柴油完全转换为用电，汽柴油做功效率30%。那么相当于1.16万亿度。按0.8元每度电费，能源支出0.928万亿。节省了1.5万亿。并且实现了减少温室气体排放目标，实现了能源独立和能源安全。更重要的是增加了制造业就业机会，创造了更大的社会财富。

下一篇文章我们将讨论 碳奢侈品在生物质能源方面的内容。

"碳奢侈品"政策一个全面的介绍，如下：

什么是碳奢侈品？碳奢侈品是一类价格高于传统能源的非化石能源的能源消费总称。我们不去争论温室效应是否发生，是否会深刻影响人类未来。也不去讨论化石能源什么时候会枯竭。这些争论没有意义，当下人们应该做的、更有意义的事情是如何实现能源革命的第一阶段目标。即以太阳能利用为核心，以"STS"（即solar to service。即太阳能转换为服务人们生产生活的有用功）和经济经济价值为评判标准，找出太阳能应用的终极方案，并以太阳能空间能源的规模应用为成熟标志（如空间电推、月球、火星、空间站能源的规模化能源应用）。

"碳奢侈品"政策中，包含三个方面的内容：

第一，大力发展个人分布式屋顶光伏、用电企业自发自用、城市城郊集体光伏和水光互补抽水蓄能。通过激活住房维修基金、给集体住房安装上光伏面板。给高收入人群、盈利能力好的企业减税，引导他们去投资光伏自用光伏面板。建立一个由水电企业库容税及所有税收组成的水光互补基金，让水电企业零成本建设水光互补，抽水蓄能电站。上面四个方面的经济刺激措施，使得全国每年安装量200GW~400GW以上，投资总额每年在0.6~1.2万亿之间。从2020年持续到2040年，光伏发电将占总用电量的50%~100%。光伏投资中，能够获得补贴、退税的只有光伏面板，其他的投资，如支架、人工成本，基建等不会纳入退税范围。

第二，新能源汽车消费。对购买新能源汽车的高收入人群，减免个税。采用短途纯电，长途增程备用的方式发展新能源汽车。

第三，生物质能源作为储能方式的利用。利用电气化、电站化农业机械化和农业废弃物、野生杂草（总量30亿吨，发电量2万亿度以上）。这些电能是可存储的，主要用来给电动车直流快充，及没有阳光的时候补充电网电力。产生的沼液作为肥料，超过农业需求。沼渣碳化后可以得到数亿吨沼渣碳作为燃料。

当前能源革命主要技术变革发生在三个领域，分别是：1）能源的来源，2）能源的存储，3）可移动能源。

三个技术领域看起来相近、创新点相同，可实际上三个领域的突破口完全不一样。

光伏是最高效可靠的能源来源，必需不遗余力地发展光伏发电。

解决储能问题点方法有三个：

A. 使用水光互补，抽水蓄能方式可以提供50%也就是5万亿度电力（当前水电17%，水光互补后增加到40%，其他通过抽水蓄能实现）。

B. 电动车储能，中国目前汽车保存量约3亿量。如果所有车辆都电动化，每个车辆电池平均储电量为40度，那么可以储能120亿度。而中国年用电6.8万亿度的日用电最高峰是220亿度，就在夏天突破的用电峰值记录。当2040年年用电量为10万亿度时，日用电最高峰会是320亿度以上。电动车储能可以贡献最多约三分之一的电力储能能力。

C. 而农机电站化可以提供装机10亿KW容量以上，沼气发电可以提供超过20%以上的电力，这些电力都是可存储的。

上面是描绘2040年电力宏图，目标有点过于着急。如果我们将这个目标变为最高目标（可再生发电100%）的三分之一，也就是光伏、生物质等新增发电份额占到30%，也就3万度。这样的目标是轻而易举就实现了。

最新款的索纳塔即将在美国市场率先推出，但是目前现代并没有标明太阳能车顶是否会作为一个可选项上市。因为增加了太阳能车顶的功能，所以这辆特殊车型会比同类车的电池组较小，不过这也让它可以在6个小时，完成30%-60%的充电，同时现代也表示，太阳能充电可以在静止时实现，也可以在运动中完成。

想象一下你开车去上班，把车停在了路边车位。让它享受一整天的太阳照射，然后下班电量就满了。或是在日常的驾驶中，汽车电池电量减少的很缓慢，甚至是越开越多。这都是太阳能车顶可以为消费者带来的体验。

其实在汽车上安装太阳能并不是什么新鲜事，菲斯克的Karma Revero就曾经做过这种尝试。丰田也曾经制造过一辆太阳能汽车，为了最大程度的运用太阳能，甚至连引擎盖上都是太阳能板。甚至举办过相关的比赛，邀请一堆学生驾驶者太阳能汽车横穿整个澳大利亚。而目前一家荷兰公司也在使用相似的技术生产一辆完全的太阳能汽车。

充分的利用太阳能，让它为你的汽车提供动力，而不是仅仅让太阳把你的车内晒的闷热无比。这是一个不错的方法，但是目前的技术条件下太阳能还是存在着一些问题，太阳能电池增加了汽车的成本和重量，而且这项技术的实际效益尚未可知。太阳能板的位置需要精确定位，已达到最大效率的太阳能运用，同时还需要不影响到正常的驾驶，这些都是目前需要考虑的问题。

目前现代公司没有公布关于太阳能汽车的问题，但是可以确定的是，在未来一定会有太阳能车型出现。它会在最新一代的索纳塔的基础上建造，同时在其基础上进化。新一代的索纳塔的混动版和非混动版车型都可以获得数字化的进化，司机可以使用手机来代替传统的钥匙，混动版的车型获得了2.0升，四缸发动机与电力辅助系统；而非混合版本也将得到新发动机技术来降低油耗。

智电点评

炎炎夏日车主们都很担心自己的爱车被太阳暴晒，这不仅会让车内变得过热，也会对车漆造成很大的损伤。而太阳能技术的出现在一定程度上可以减少这一损失，而且如果用车量较小的话，仅仅靠着太阳能也许就可以满足这一需求，让你不需要加油或者充电。

如何才能找到太阳能应用的终极方案？这个一个待解有解的工程难题，干就对了。碳奢侈品政策是比碳税更有价值的政策。这些碳奢侈品是定向给富人、有钱人准备。与普通民众、穷人无关。当特朗普9月1日对中国开征关税。当前中国的产能几乎全部过剩，房地产也不可能再次成为经济刺激手段。唯一的手段是鼓励消费，在中国从事劳动密集型的劳动人民，将会因美国关税，收入骤减。只有高收入人群，盈利能力好的企业才有能力消费。碳奢侈品就是这样的一个政策，让高收入人群，盈利的企业和企业主消费，既是消费也是投资。

我们知道中国2018年财政收入在18万亿，其中个税近1.38万亿，企业所得税占近20%约3.5万亿。个税税率3%~45%，25%~10%多个档位。我们假设，个税平价税率在10%，企业所得税平均税率12%。那么个人应税收入有13万亿，企业应该税收入有29万亿。如果能够将应税总额40万亿的1.5%，也就6000亿完全引导到光伏投资。那么2040年光伏发电占比50%以上，完全有希望的，每年40万亿的3%引导到光伏投资。那么2040年全国光伏发电量可以超过100%。这是一个多么诱人的前景。而政府的税收并没有减少，目前光伏发电站投资回收期在5年以上，投资回收期之后就是投资收益期，其收益是投资的数倍，这些收入可以作为个人收入、企业收益继续征收所得税。这相当于国家把税收放到光伏产业翻倍，是国家在投资光伏。收益最大的也是国家。如果我们只鼓励高收入盈利能力好的5%纳税额，那么减税平均税率就变成最高税率个税的45%，企业所得税的25%。每年6000亿的投资需要的减税额是个税675亿，企业所得税1125亿。2018年上半年，实施了2万亿的减税方案，并实施了。相对而言碳奢侈品的减税额非常小。

就个人和企业而言，目前即便是广东这样光照条件较差的地方，完全自用的光伏投资回收期也在5~8之间。而考虑国家“碳奢侈品”减税。高收入人群投资光伏立即可以获得高达45%的收益，而企业投资自用光伏第一年也能获得25%的收益。这样大投资可以大幅减少光伏投资回报期。甚至能够在三年内回收成本，而当光伏投资回收成本后，长达22年收益，这样的投资项目几乎是每一个人都会去做的。

在作者规划的“碳奢侈品”政策中，包含三个方面的内容：

第一，自用光伏面板投资。通过激活住房维修基金、给集体住房安装上光伏面板。通过给高收入人群、盈利能力好的企业减税，引导他们去投资光伏自用光伏面板。只要每年安装量200GW以上，到2040年光伏发电将占总用电量的50%以上。

第二，新能源汽车消费。对购买新能源汽车的高收入人群，减免个税。

第三，生物质能源作为储能方式的利用。当前厌氧产沼气工序的投资成本在600~5000元每个立方容积厌氧体积，中温厌氧产气率是1标方/立方/每天，高温厌氧3.5标方/立方/每天。如果厌氧原料折算1标方沼气需要0.4~1元成本，厌氧产沼气折算0.4~1元/标方。沼气发电工序环节采用LY混动增程系统作发电机。成本为0元。以秸秆为例，1吨秸秆产气350~577标方。按350标方计算秸秆原料140~350元。产沼气投资成本5年收回，中温厌氧投资在730~1825元每立方容积。1标方沼气发电2度，如果沼气发电售价是1元。那么生物质发电给电动车充电是具备经济效益的。如果电价是0.4元。当前能够获利的沼气发电系统有限。由于投资沼气环节金融成本已经由个税、企业所得税减免。在这里不计入金融成本。

诚然，本文的描述不足以成为一个具体的政策。但是可以相信，碳奢侈品这一政策部分内容将会成为现实。一旦本文的设想成为现实，那么化石能源消耗将会在2050年前，由目前的主力能源降低到占能源总量5%不到。届时“温室效应”和“化石能源枯竭论”就不再是人们关心的问题。

它配备2.0升四缸发动机，总系统输出功率为192马力。

太阳能电池板车顶是现代公司的最新太阳能技术，可以为电池组提供长达六小时充电功能。

今年早些时候，现代汽车展出了新款索纳塔，新车展现出了不同以往的全新风格，而现在它正在推出混合动力版轿车的汽车版本。

到目前为止，只有韩国市场的索纳塔混合动力车已经亮相，但我们预计这个车型在不同的国家的会有不同的版本，但核心技术是不会变的 – 所以那个看起来很贵的太阳能充电电池也将用在所有的新款混动索纳塔中。

新款索纳塔混合动力车采用150马力的2.0升四缸发动机，与51马力的电动机配合使用，其设置类似于即将推出的普通型号。总输出功率为192马力，比现有车型低1马力。六速自动变速器具有现代所谓的主动换档控制，它使用电动马达来调节发动机和变速箱的速度，可以减少高达30％的换档时间。

在索纳塔混合动力车上首次亮相使，最引人注目的无疑是那个大型太阳能电池板车顶，这块充能版可以从挡风玻璃顶部延伸到后窗顶部。

现代表示，它可以为电池提供6小时的“太阳充电”效果，并且每年可以增加行驶距离约1200公里。混合动力车还拥有独特的新格栅设计，其他的则是小型后扰流板和经空气动力学优化过后的车轮设计。现代已经公布了这款这款混动汽车的所有外观照片，令人遗憾的是没有它没有公布任何有关于内饰的消息，但我们希望现代能给这款车装配一些特别的配色和装饰选项。

现代发言人告诉我们，不同规格的索纳塔混合动力车的信息将在今年晚些时候全面公布，届时我们才能知道其燃油经济性数据和定价。

型号的索纳塔价格略高于标准燃气型号，但燃气型号具有更好的燃油经济性，而太阳能汽车虽然动力少了一马力，但我们相信这将是现代汽车中能源经济性最好的汽车。

当混动版本上市时，我们相信大家都会对这款搭载了太阳能技术的汽车感兴趣的。

我们推测，在其详细消息公布的时候，差不多也应该是太阳能混动车型上市的时候。关于其他更多的消息大众没有透露给我们，但我们会继续跟进，一有消息就会进行报道的。

（文助|九日）

丰田这项技术迄今为止的最大的挑战是制造能够为车辆提供相当大功率的太阳能电池。在与夏普合作后，丰田表示已成功为其普锐斯插电式混合动力混合动力车型生产高效太阳能电池。

在今年7月晚些时候，这款太阳能汽车的道路试验将评估丰田最新和其最先进的太阳能技术，这次实验的主要目的是测试技术能够提供的巡航范围，以及这门技术是否能够对改善燃油效率产生作用的一些问题。

丰田将太阳能电池与2016年日本唯一的普锐斯PHV相提并论，但其更新技术在许多方面都更加成熟。例如，最新的设计可以在车辆被驱动时为车辆充电，而在之前的车辆必须在车辆完全停止时才能进行充能。

正如您从顶部的图像中看到的那样，丰田已经在车辆的许多表面上安装了面板，包括车顶，发动机罩和后舱门，以尽可能多地捕捉阳光。

这种扩展的面板放置是通过新的更薄的设计技术实现的。厚度仅仅只有仅0.03mm，更纤薄的设计使得可以将面板放置在汽车周围的曲线和其他紧凑点上，从而最大限度地发挥其性能。

我们还看到该技术在太阳能转换能力方面的改进，总的转换效率为34％，而此前最大的效率只有22.5%。这无疑是对之前设计效率的重大改进。

丰田表示，通过提高效率并增加电池对普锐斯的占用空间，与普锐斯PHV相比，它能够将发电量提高近五倍。

这些改进意味着新的太阳能电池将能够产生足够的电力 – 如果车辆在阳光下停放一天 – 那些太阳能电池就能够为车辆增加43公里的续航里程，大约是以前的七倍。

虽然其最新的努力是对其早期设计的明显改进，但该技术的持续局限性意味着目前丰田将继续考虑将其用作汽车电源的一部分而不是其唯一的能源。

另一家有兴趣将太阳能电池纳入其车辆的汽车制造商是现代，而荷兰公司Lightyear希望在2021年推出部分由太阳能电池供电的汽车。

有趣的是，这家荷兰公司Lightyear 设计车辆背后的工程团队在世界太阳能挑战赛中多次获得第一名，最近则是在2017年的太阳能赛车比赛中取得了胜利，说明其在技术上是不输丰田和现代的。

太阳能汽车是我们在新能源领域一直期待的技术，现在终于有了可见的成就，但实际上仍无法运用于我们实际生活中。就如同那家荷兰公司说的那样，最晚在2021年，也许就会出现第一款太阳能混动汽车，这也许会改变现在汽车市场趋势。

（文助|九日）

本文编译自techcrunch，作者Darrell Etherington，图片来自techcrunch

丰田正与夏普（Sharp）和日本新能源产业技术综合开发机构NEDO共同合作测试新版改良的太阳能电池，这款电池此前在日本独有的普锐斯（Prius）插电式混合动力汽车中推出。

展示的车辆原型对太阳能的转化率可达34%以上，较现有商业版本的22.5%要高得多。而且，不同于以前的版本，新版还还可以在车辆行驶过程中同时充电，也就是说，车辆在使用的过程中就可以恢复里程。

新系统还可以在停车时吸收阳光，额外提供多达44.5公里（27.7英里）的里程，并且能为驾驶系统和辅助动力电池（用于空调、导航和其他）提供再行驶56.3公里的动力。

重新设计的太阳能电池薄膜仅0.03毫米（0.001英寸），汽车工程师们可以将这个薄膜在车辆上摊开，与现有生产版本相比占用车身表面积要大得多，太阳能电池环绕整个车身覆盖各个组件，只有后门和引擎盖相对空余一些。

就像前面提到的，系统现在可以在车辆行驶期间运行，这要归功于产生的动力输入系统方式的变化，与上一代系统相比这是一个巨大的进步，原先车辆运行中太阳能电池产生的动力只能用于辅助电池支持收音机的工作等等。

这款新型测试车将于7月底在日本上路，并在不同地区进行测试，验证其在不同天气和驾驶条件下的性能。最终，其目标是利用这项研究促进更高效的太阳能发电技术实现商业部署，这些技术可以在许多种交通应用中发挥作用。

迄今为止，太阳能汽车还没有成为主流，目前的车型主要有丰田的普锐斯PHV，但与传统的插电式电动车相比，其性能还相当有限。荷兰初创企业Lightyear One上个月推出了自己的太阳能电动汽车，但这种汽车的生产要到2021年才会开始，届时它将成为市场上的一个新参与者。