【我們為什麼挑選這篇文章】特斯拉最近推出了全新的電動卡車 Semi Truck,超強效能搭配純電動力,看起來似乎是個很美好的綠能未來。

不過等等,特斯拉的老闆馬斯克不是還有個 SolarCity 太陽能版嗎?如果我把這裝在卡車上,不就可以有更長效,搞不好甚至免充電的車子了?

本文作者就用數學公式算給你看,到底這樣的組合能否成功。(責任編輯:林厚勳)

特斯拉一直在做很酷的事情。排在第一位的就是該公司最新推出的一款全電動半掛卡車 Tesla Semi。這聽起來可能是個愚蠢的想法,但我不這麼認為。你只需要想一下全國各地的貨物運輸量就行了。雖然說火車會更高效,但卡車也在其中發揮很大的作用。簡單來說,Tesla Semi 可能比傳統的卡車有兩個改進之處。首先,電動卡車將明顯減少排放(這取決於能源的來源)。其次,隨著更多的汽車變得自動化,類似於Tesla Semi 的卡車可能會更安全。

但如果說 Tesla Semi上安裝上了太陽能電池板會是一種什麼樣的場景?會不會帶來更大的顛覆?

Elon Musk 已經有了一家致力於太陽能的公司——為什麼不將二者聯合起來,取得更大的優勢呢?特斯拉和 SolarCity 已經攜手合作,建立一個包含太陽能電池板、家用電池和電動汽車等統一的能源系統。難道會想不到在卡車的表面上安裝一些太陽能電池板,讓它更有效率嗎?不過,具體原因我們不得而知。只能自己來研究學習——所以我打算估算一下在 Tesla Semi 車頂上安裝太陽能電池板會有什麼影響。

能從車頂上獲取多少功率(Power)?

你能從卡車上的太陽能板上獲得多少功率與能量(這是兩種不同的東西)?首先,我想我應該指出功率和能量之間的區別。功率是你從太陽得到能量的速率。在地球表面,太陽發出的光每平方公尺產生 1,000 瓦特。在能量方面,這是 1,000 焦耳/秒(假設面板的效率是100%,其實不是)。

太陽能電池板產生的平均功率取決於幾個因素:更大的太陽能電池板能提供更多的能量(這似乎很明眼);但這也取決於陽光照射面板的轉化效率和角度。目前市面上最好的面板大約是20%的效率,而且當光線垂直於面板時,它們的效果最好。

利用這些假設,讓我們用一些數值來估算一下從 Tesla Semi 車頂上獲取的來自太陽能的功率。

首先,我需要估算一下尺寸。我想說的是,太陽能電池板應該會覆蓋了 Tesla Semi 的整個頂部。由於車輛的標準尺寸有明顯的不同,我假定有 2.6 公尺寬,15 公尺長,總面積為 39 平方公尺。其次,我需要陽光的入射時間和平均角度。我假設有 8 小時的時間,在 60 度角上。這顯然是對問題的過度簡化,但對於粗略的估計來說已經足夠好了。噢,我也會用20%的轉化效率。

從照射面積,太陽光的角度和轉化效率,我可以計算出平均功率:

在特斯拉電動卡車上裝太陽能板,能讓它自給自足、無限暢跑嗎?

因為總能量是功率和時間的產物(以秒計),我得到的能量是 112 x 106 焦耳(112 MJ)。但這是否足以維持卡車運輸?

Tesla Semi 的電池容量有多大?

為了讓卡車的太陽能電池板有意義,你從太陽能板上獲得的能量將需要會對儲存在卡車電池中的能量有重要意義。不幸的是,特斯拉沒有給出 Tesla Semi 的電池容量大小。我只需要估計一下。

這是我所知道的:它 有500 英里(約為 800 公里)的續航里程,有點像柴油卡車(但可能會更符合空氣動力學)。所以,如果我能估算出傳統卡車行駛 500 英里的能量——那應該和儲存在電池裡的能量差不多。

根據維基百科,一輛時速 70 英里(約為 112 公里)的卡車需要 280  馬力(這是2.09 x 105瓦)。以這樣的速度,行駛 500 英里需要 7.14 個小時。因為我知道功率和時間(我可以轉換成秒),我可以計算能量。

在特斯拉電動卡車上裝太陽能板,能讓它自給自足、無限暢跑嗎?

好吧,這需要很多的能量。雖然太陽能電池板的能量看起來很有價值,但它只佔電池總能量的2%。當然,在計算中很有可能我做出了一些糟糕的估計——但這可能並不重要。即使我的電池容量減少了5倍,這也仍然只佔電池總容量的10%。這意味著,為了給整個電池充滿電,需要80個小時,而不是8小時。

對不起,Elon,這是行不通的。

本文由 36氪 郝鵬程編譯,原文連結:https://www.wired.com/story/could-tesla-power-its-electric-truck-with-solar-panels/

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(本文經合作夥伴 36氪 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈 在特斯拉電動卡車上裝太陽能板,能讓它自給自足、無限暢跑嗎? 〉。)

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