世界太陽能車挑戰(zhàn)賽縱跨澳大利亞南北,從達爾文到阿德萊德,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隊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,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行了調(diào)整。在2009年大賽時,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。東海大學隊教練東海大學工學部電氣電子工學科教授木村英樹說:“估計是大賽方面在鼓勵隊伍選擇價格低廉且環(huán)保的硅類電池。”
該隊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,最大輸出功率為1.32千瓦。
HIT原本由松下集團的三洋電機開發(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上升。一旦停車,面板溫度甚至會達到80℃!
本屆大賽預(yù)定共有來自全球的42支隊伍參加,但配備HIT的只有東海大學隊一支。估計大部分隊伍采用的都是美國SunPower生產(chǎn)的太陽能電池。
參加世界太陽能車挑戰(zhàn)賽的東海大學隊與“東海挑戰(zhàn)者”
五隊采用松下鋰電池
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)動車輛行駛之外,還要把剩余的電量存儲在鋰電池中,在陰天實現(xiàn)電動汽車的行駛。東海大學隊繼續(xù)沿用了上屆奪冠時使用的松下產(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塊進行串聯(lián),然后并聯(lián)為30列,容量為5千瓦時,重量為21公斤。美國的電動汽車風險企業(yè)泰斯拉汽車(TeslaMotors)也為自己的電動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。因為容量越大熱量越大,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,實現(xiàn)了產(chǎn)品化。
在此次比賽中,除東海大以外,還有五隊采用了松下電池。其中還包括奪冠熱門荷蘭代爾夫特理工大學,以及美國的斯坦福大學、加州大學等強勁對手。由于電池組的重量同樣存在限制,因此各隊都對大容量重量輕的松下產(chǎn)品十分青睞。
對松下而言,本屆比賽是驗證HIT與鎳類鋰電池組合的好機會。在日本國內(nèi)電力短缺日趨嚴重的情況下,在計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)布會上,木村教授表示:“這次參賽雖然是教育的一個環(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。”