世界太陽能車挑戰(zhàn)賽縱跨澳大利亞南北,從達(dá)爾文到阿德萊德,全程約3000公里,于10月份舉辦。參加本屆大賽的日本東海大學(xué)隊(duì)這次首次為參賽車輛配備了硅類中轉(zhuǎn)換效率最高的松下公司的HIT太陽能電池。希望繼2009年上屆大賽首次奪冠之后再次蟬聯(lián)冠軍。
其實(shí),從本屆大賽開始,太陽能車可以配備的太陽能電池面積已進(jìn)行了調(diào)整。在2009年大賽時(shí),無論是硅類還是化合物類,面積都為6m2。而在本屆大賽上,硅類仍為6m2,化合物類則縮小了一半,限制在3m2。東海大學(xué)隊(duì)教練東海大學(xué)工學(xué)部電氣電子工學(xué)科教授木村英樹說:“估計(jì)是大賽方面在鼓勵(lì)隊(duì)伍選擇價(jià)格低廉且環(huán)保的硅類電池!
該隊(duì)在上屆大賽上采用的是夏普公司生產(chǎn)的化合物類太陽能電池。這種電池轉(zhuǎn)換效率高,在衛(wèi)星中也有使用,但規(guī)則調(diào)整后喪失了優(yōu)勢。
因此,該隊(duì)采用了硅類中轉(zhuǎn)換效率最高的HIT太陽能電池。搭載轉(zhuǎn)換效率為22%的電池時(shí),最大輸出功率為1.32千瓦。
HIT原本由松下集團(tuán)的三洋電機(jī)開發(fā)而成。采用的是在晶體硅基板兩面形成了非晶(非晶質(zhì))硅薄膜的混合動(dòng)力方式。普通的硅類太陽能電池在溫度高的夏季發(fā)電效率低,但HIT借助非晶硅薄膜,基本不受溫度的影響。
木村教授指出:“高溫特性是采用HIT的一大原因。在沙漠地區(qū),太陽能電池板的溫度將會(huì)上升。一旦停車,面板溫度甚至?xí)_(dá)到80℃!
本屆大賽預(yù)定共有來自全球的42支隊(duì)伍參加,但配備HIT的只有東海大學(xué)隊(duì)一支。估計(jì)大部分隊(duì)伍采用的都是美國SunPower生產(chǎn)的太陽能電池。
參加世界太陽能車挑戰(zhàn)賽的東海大學(xué)隊(duì)與“東海挑戰(zhàn)者”
五隊(duì)采用松下鋰電池
重要程度與太陽能電池不相上下的是鋰電池。太陽能電池產(chǎn)生的電能除了驅(qū)動(dòng)車輛行駛之外,還要把剩余的電量存儲(chǔ)在鋰電池中,在陰天實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的行駛。東海大學(xué)隊(duì)繼續(xù)沿用了上屆奪冠時(shí)使用的松下產(chǎn)品。
賽車共配備了450塊與筆記本電腦電池相同的18650型(直徑18毫米,高65毫米的圓筒形)鋰電池。每15塊進(jìn)行串聯(lián),然后并聯(lián)為30列,容量為5千瓦時(shí),重量為21公斤。美國的電動(dòng)汽車風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)泰斯拉汽車(TeslaMotors)也為自己的電動(dòng)汽車配備了相同的鋰電池。
松下鋰電池的正極使用鎳類材料。與錳類和鈷類相比具有容量較大的特征。因?yàn)槿萘吭酱鬅崃吭酱,使用起來比較困難。松下通過自主開發(fā)耐熱層等方式提高其安全性,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化。
在此次比賽中,除東海大以外,還有五隊(duì)采用了松下電池。其中還包括奪冠熱門荷蘭代爾夫特理工大學(xué),以及美國的斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)等強(qiáng)勁對手。由于電池組的重量同樣存在限制,因此各隊(duì)都對大容量重量輕的松下產(chǎn)品十分青睞。
對松下而言,本屆比賽是驗(yàn)證HIT與鎳類鋰電池組合的好機(jī)會(huì)。在日本國內(nèi)電力短缺日趨嚴(yán)重的情況下,在計(jì)劃上市的家用蓄電池與HIT的組合銷售方面,比賽中得到的數(shù)據(jù)也有望發(fā)揮作用。
除此之外,馬達(dá)是由大型電裝部件企業(yè)三葉公司(MITSUBA)提供。另外,車體材料采用東麗的碳纖維,減輕了車體重量。
在8月24日召開的發(fā)布會(huì)上,木村教授表示:“這次參賽雖然是教育的一個(gè)環(huán)節(jié),但為了為地震重建注入活力,我們也希望憑借日本擅長的能源技術(shù)做出努力。”