为什么汽车设计不在顶部设置太阳能板？

问题描述：为什么汽车设计不在顶部设置太阳能板？为什么汽车不能设计在顶部设置太阳能板，用来提供车辆的灯光和车耗用电？

领域专家：这是一个非常具有建设性的意义，将太阳能转化为电能也并非陌生技术，而且在纯电、插电式混动等以电驱动为主的交通工具推行大势下，能量回收都能起到电能的补充，那么对于大自然的光能馈赠，的确是个好主意。

其实太阳能在民用车领域的应用由来已久，早在1992年马自达929就配备置于车顶的光学太阳能电池，奔驰E级、奥迪A8、A6等车上都出现过太阳能天窗这项配置，别说豪华品牌，在2010年的斯柯达昊锐上就出现过类似的太阳能天窗。丰田混动普锐斯也出现过太阳能车顶，不过它并非天窗形式出现。不同形式的太阳能天窗只有一个用处，在太阳暴晒下可以通过天窗里的太阳能集电板将太阳能转化为电能，并自动为鼓风机提供电能，以实现车内通风和换气。鉴于空调压缩机需要发动机运转带动，所以太阳能天窗并不能实现制冷，但却能适当的降低车内温度，相比实用性，它更大的缺点在于维修更换成本。

因为受制于普通天窗的玻璃面积，太阳能集电板所能提供的电能及其有限，如今全景天窗的出现可以提升照射面积以提高电能，但又有一个问题，太阳能电板会丧失玻璃透光度，对于无法开启的全景天幕，一个无法透光度玻璃跟没天窗有什么区别呢？目前有一个厂商宣称已研发出曲面、透明的太阳能板，可用于汽车天窗，但成本依旧是车企亟待商榷的地方。

受制于车顶面积和而且单元转换效率，面板所能输出的功率实在太有限了，甚至都无法带动普锐斯上那个电驱的压缩机，不过在2017款日规插电版普锐斯上还是出现了太阳能天窗，这个天窗可以提升车辆纯电续航里程，因为碰撞法规，这个太阳能天窗未能在全球普及。现代和起亚也决定为新车型配备太阳能车顶，随着转换率提升、安全条例的许可、成本的控制，这项技术有可能大量应用于民用汽车领域。（亚夫）

领域专家：谢谢邀请。

太阳能是理想的能源，对它的开发人们从没停止过。太阳能的利用，现在来说，也是随处可见。太阳能热水器，太阳能手机充电器，太阳能发夹等。

汽车，最近几年是我国发展非常迅猛的工业。汽车需要石油，而石油是非再生资源。于是，大家有个想法，就是在汽车顶部设置太阳能板，为汽车提供电力，从而节约了能源，也减少了污染，这不是非常可行的办法嘛。

转换率低，动力不足

现在最先进的砷化镓薄膜发电技术，千倍阳光直射，理想转化率31.6%，现实转化率也就20%左右。按汽车太阳能板覆盖面积6平米，天气晴朗，按太阳照射能量1KW/平米，日照射时间5H，大约可以得到电能6度。当前电动汽车百公里耗电15度。每天最多可以跑40公里。

这是按照最高标准计算，实际太阳能板有一半的照射面积就不错了。加上乌云天上路过，有一半照射能量就差不多，减少点转化率，10公里都不到的数据。显然动力不足。

成本昂贵，性比价低

薄膜太阳能电池，每平米，功率大概175W，重量3.5KG，价格1395RMB，整车按6平米，需要8370元，同时增加车重至少21KG以上。每天带来就是10公里的路程。还不如，买几个的锂电池划算，性比价实在低。

维护成本大，影响整车安全

砷化镓电池具有可塑，使用寿命长，可修复性的特点。但是现在生产成本一直居高不下，难以普及。汽车的磕磕碰碰是难免的，修复太阳能板成本高。安装后期维护不到位，易脱落，影响汽车的行车安全。

隐形污染，镓是重金属

太阳能本身是无污染的，使用的砷化镓薄膜发电板发电过程也是无污染。成品砷化镓也是无毒的，但里面合成过程中里面的砷是剧毒的，镓也是重金属。每天距离那么近，隐形污染无可躲藏。损坏的太阳板无回收方案，无可避免也是污染。

目前来说，太阳能电池容量有限，输出电力不稳定，使用天气条件影响，行驶里程无法满足生活需求。所以，普及的汽车顶部都不会安装太阳能板。

太阳能电池技术也在不断的进步，总有一天我们驾驶天然的太阳能汽车，走遍千山万水。

皇家华子感谢大家的关注，点赞，和评论。

领域专家：完全可以！但不值得！

现在的太阳能板，光电转化率相当的高，如果说在汽车顶部设置好太阳能板，一天光照的发电量，可以最大程度提供灯光照明和车辆其它电路的消耗，想法初衷就是好！但是如果车辆按装了天阳能板，弊端大于优点没必要！

首先，车辆行驶靠油耗，车顶装上太阳能板能基板，一定增重，额外增油耗，汽车发电，电机阻力也会增油耗，但增重的油耗甚至比电机发电的油耗高，能量运算决定了汽车用太阳能板经济效益不会高！

其次，太阳能板太影响汽车美观度，最重要的是外部结构的破坏会影响自身和他人的安全。

还有，就是自己私自改装不允许，国家也没有对厂家开发这个限制…

最后，如果一切条件都允许，增加太阳能板的成本用来补足那一点点的电力，画蛇添足，浪费精力财力和物力。入不敷出真的太没有意义！

领域专家：小汽车顶部大约2平米左右面积，如安装光伏电池板，按现有产品的光电转换效率，在阳光下大概能获得300瓦左右的电功率，与汽行驶需要近百千瓦的功率相比，是杯水车薪。这一点电功率光给汽车蓄电池充电都嫌小，无阳光的阴雨天和晚上还法充电。而安装这套无实用价值的东西，却要大大增加汽车制造成本，增加用户维护费用。

所以看问题不能只有定性的概念，觉得只要有不花钱的阳光就能发电，为何不用它推动汽车行驶呢？这显然太简单无知了。还应该有点相关的技术知识和量的概念，从技术和经济方面分析它的可行。

领域专家：不是不能，是目前不行！

目前太阳能转化率太低，还没有太好的办法来提高转化率，而且太阳能板成本高，如果像题主所说，在汽车顶部设置太阳能板来给汽车提供能源，可以，但是成本会大大提高，随之带来的就是汽车售价的提高，而且由于转化率很低，可以说得不偿失，没什么卵用，会很快被市场淘汰！

目前来说，这个方案不可行，想要实现，只能提高太阳能的转化率，如果能够提高太阳能的转化率，不仅题主的设想能够实现，还能够运用到很多领域！相信随着科技的不断进步，不断突破，这一天一定会到来的！

领域专家：因为在多数情况下汽车顶部不适合安装电池板。一方面是面积太小发电有限，另一方面是汽车所处环境千变万化，难以滿足电池板正常工作所需的苛刻条件。

为搞清楚这些问题首先我们有必要了解一下在晴朗无云的气侯下，我国所处位置的地面每平方米阳光能量是多少。以Am1.5的（阳光入射角48.2度）标准条件测试大约为1000W/平方米。太阳能电池板的任务就是尽可能多的把这些有限的能量转变成电能。依目前的技术水平，单晶太阳能电池板的转换效率约为20%，而小汽车顶部的面积一般也就两平米左右。但这并不意味着装上电池板就能发出400W的电。因为要真正从每平方阳光中提取200W电能是要滿足很多条件的。首先是太阳能电池板要正对着太阳，角度稍有偏离发电量就要大打折扣。图2是一个5KW家用光伏糸统的分时功率图:该糸统的光伏板安装倾角为38度。从图中可以看出，只有中午的一小段时间能接近滿功率运行。在其它时间，随着日光角度的变化，发电量急剧下降。由此可见日光的照射角度对发电量的影响是非常大的。当然体型大一点的车辆也是可以装的，如图3、图4，但这种车子的自重、载重都要大许多。相对来说电池板发出的电仍是杯水车薪。特别是图4的装法，看上去很滑稽好像风帆一样，车速快了一定会“飞”起来的！

第二个要滿足的条件是电池板上不能有阴影。因太阳能电池的电压只有零点几伏，电流也很小。所以电池板都是由多个小电池串并联而成。这也和普通电池对串并联的要求一样，每个电池的电压和内阻要一致。

处于被阴影遮挡部分的太阳能电池，会呈现低电压（或无电压）高内阻。这在串联电路中，它只能起到电阻的作用，严重影响本串的总电流，甚至会发热烧毁，以前就曾经发生过被鸟粪覆盖的局部电池板发热冒烟的情况。而并联时电压低的那部分也会影响到本组的功率输出。如果让车辆始终保持在没有任何阴影的路况下行驶，这几乎又是不可能的。 通过以上两点不难看出，在狭小的汽车顶部安装太阳能电池板很难发挥应有的作用。

既使是图3、图4的车顶有效面积一般也不会超过15平方米，最多能安装3KW电池板。但由于是平装，沒有直对太阳，就是到了正午时分实际输出功率很难超过2KW（越往北方效果越差）。既使能保证充足的日照，一天的总发电量也很难突破10度。用这点功率来驱动电动三轮车是沒有问题的，但用来驱动汽车正常行驶的作用则非常有限，只能用来给蓄电池补充电能。

试想一下，某豪车厂家如果在车顶部装了太阳能电池板，同时又要在说明书里花大量篇幅去强调这些本来就作用不大的电池板发挥作用的前提条件，这样的电池板是不是还不如不装呢？所以汽车厂家对于车顶加装电池板一事是慎之又慎的（特别是对小轿车）。否则因电池板所带来的投诉，会使豪车的声誉毁于一旦。

欢迎评论，点赞！

领域专家：看了那么多回答，没有说事实的，都是说理论的，我就来和你们唱反调吧，我觉得还是可以的，。不知道大家见过没有，大街上有很多三轮上面带了一个太阳电池板。为什么要加这个呢？因为有了这个，三轮整个夏天基本上不用充电，冬天的话也只是少补一点电就可以了。不要和我谈什么转化率，这就是实事求是的结果，是广大三轮车主自助实验出来的结果，也不要谈什么成本问题，假装这个是为了方便不用每天麻烦的充电。既然三轮车能用，我想以后电动汽车也可以用，适合市内短途的，可以让你减少充电的次数。方便一点，为什么不好？

领域专家： 太阳能充电低速电动车每天晒太阳充电增加行驶三四十公里，还可以通过逆变器向各类电器供电使用，提高民众防灾减灾救灾和灾难发生后的恢复能力，绿色出行，节能环保，省钱省事，减低雾霾，造福社会，新能源项目。

领域专家：你自己买一个太阳能充电器的书包给手机充一次就明白了，那效率很感人，就跟没充一样

领域专家：我给你解释一下为什么专业人士不那么做。1,假设你有3平米太阳能电池板在车顶，按照当前的技术大概综合充电转换10%的太阳能，假设你在赤道的沙漠里，光照够强，大概会有200瓦的充电功率，参照特斯拉60kwh的电池，需要累计300小时能充满(还得满足无云，停车无影阴投设到电池板上，非赤道其他纬度效率会更低)还没考虑你加着一套电池系统带来的重量增加带来的阻力增加引起的电池能耗，测算完当前几乎无实用性。