为什么没有汽车？

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为什么没有太阳能汽车？– Emma，16 岁，犹他州斯普林维尔

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太阳能汽车是存在的。观看它们的最佳地点是 世界太阳能挑战赛, ，每两年在澳大利亚举行一次的比赛。参赛者必须仅使用太阳能从该国北海岸的达尔文到南海岸的阿德莱德行驶约 1,870 英里（3,000 公里）。

参加这场比赛的许多汽车看起来更像游乐园游乐设施或科幻小说中的车辆，而不是您在路上看到的汽车。这告诉你为什么太阳能汽车不是日常出行的选择，至少现在还不是。

收集足够的阳光

虽然白天有大量的阳光照射到地球上，但光 变得分散 当它穿过大气层时，因此撞击任何给定表面的数量相当低。消除不同季节的影响，对一整年进行平均，大约是 每平方米342瓦, ，面积约等于10平方英尺。这大约足以运行 一个标准冰箱.

汽车尺寸差异很大，但美国的全尺寸汽车是 约18英尺长，6英尺宽, ，因此它具有大约 100 至 110 平方英尺（9 至 10 平方米）的水平表面。这将收集大约 3,420 瓦 – 足以运行 冰箱、洗碗机和微波炉.

向城镇输送电力的大型太阳能发电场通过搭建太阳能发电站来弥补阳光传播到如此大面积的事实 占地数千英亩的数百万块太阳能电池板. 。有些人，主要是在沙漠地区，使用镜子场来 集中太阳能. 。但标准汽车没有足够的表面积来收集大量太阳能。

将阳光转化为能源

另一个问题是，当今的太阳能电池板在将阳光转化为电能方面效率不高。通常，他们的效率 大约是20%, ，这意味着它们将到达它们的大约五分之一的太阳能转化为电流。

这意味着，一辆装有太阳能电池板的普通汽车所提供的 3,420 瓦太阳能发电只能产生约 684 瓦的电力可供汽车使用。相比之下，它 大约需要20,000瓦 电动汽车的行驶速度为 60 英里/小时（100 公里/小时）。

参加世界太阳能挑战赛的车辆往往体积较大，并采用最大化水平表面积的设计。这有助于它们收集尽可能多的阳光。作为一款概念车，这很好，但大多数车型没有太多窗户，也没有除了驾驶员之外的任何空间。

当太阳不发光时

另一个挑战是地理位置、白天时间和天气条件都会影响太阳能的发电量。

地球是 绕其轴倾斜, ，因此并非所有区域在任何给定时间都能接收到相同数量的阳光。当北半球向太阳倾斜时，地球的上部会受到更多的阳光照射，并呈现春季和夏季，而南半球则更加寒冷和黑暗。当地球的南半部向太阳倾斜时，地球南半部的区域会获得更多的阳光和 上半部分变得更少.

赤道附近的地区全年都有持续的阳光照射，因此靠近赤道的地区（例如南加州或撒哈拉沙漠）有 更强烈的太阳能 比靠近地球两极的地方，例如阿拉斯加。

太阳能汽车在阴天或雨天也很难收集足够的阳光。即使是拥有大型太阳能发电厂的大型公用事业公司也必须做好规划 太阳不发光的时候.

司机需要他们的汽车在夜间行驶。为了让太阳能汽车在天黑后运行，它需要使用白天收集并存储在电池中的额外能量。太阳能电池板和电池增加了汽车的重量，而较重的汽车需要更多的电力才能运行。

研究人员正在致力于设计太阳能汽车 更适合日常使用. 。为了实现这一点，设计师需要 使太阳能电池板更高效 将阳光转化为能量并设计太阳能电池板 更适合汽车. 。让汽车太阳能系统变得更便宜也很重要，这样普通买家就能买得起。

目前，最接近太阳能汽车的选择是 电动车 在家或充电站充电。根据发电方式，流入这些汽车的部分能量可能来自 太阳能电池板、风力涡轮机、水力发电大坝 或其他可再生资源。随着各州努力实现这一目标，这一比例将会上升 转向清洁能源 在接下来的几十年里。如果您正在驾驶或乘坐电动汽车，那么您现在可能正在使用太阳能出行。

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