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一汽把钙钛矿做进汽车天幕,未来每天10度电,太阳能车顶这次真能普及吗?

2026.08.28 AI 与科技 约 16 分钟读完
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导读:8月27日,中国一汽公布了一块全尺寸钙钛矿光伏天幕样件。充足日照下实时发电功率接近300W,一汽给出的年均发电量约400度。未来如果把光伏继续铺到引擎盖等更多车身区域,官方测算日最大发电量可以达到10度,对应约80公里续航。太阳能车顶很多年前就已经量产,丰田2019年的试验车甚至做到过一天增加40多公里纯电续航。过去没有铺开的原因,远不止发电量这一项。

8月27日,中国一汽公布了一块全尺寸钙钛矿光伏天幕样件。

一汽把钙钛矿做进汽车天幕,未来每天10度电,太阳能车顶这次真能普及吗?配图 1

这块样件已经能够贴合整车双曲面。一汽采用柔性组件曲面铺贴和多结构封装,重点解决水氧阻隔以及光伏组件与曲面汽车安全玻璃的集成。充足日照下,实时发电功率接近300W,一汽给出的年均发电量约400kWh,可以用于驻车空调、冰箱、哨兵模式等驻车用电,减少动力电池的电量消耗。

一汽还给出了一个更吸引人的未来数字。如果以后把光伏继续扩展到车顶天幕、引擎盖等更多车身区域,官方测算日最大发电量可以达到10kWh,对应约80公里续航。

每天晒晒太阳,就能多出几十公里续航。按照很多人的日常通勤距离,这个数字已经很接近一天上下班的用车需求。

一汽把钙钛矿做进汽车天幕,未来每天10度电,太阳能车顶这次真能普及吗?配图 2

可把时间往前翻几年会发现,类似的技术路线汽车行业已经做过很多次。

信息来源:中国一汽“红旗研发新视界”公开信息,2026年8月27日;IT之家等公开转引。

现在只有300W,未来的10度电从哪里来

先把一汽公布的几个数字分开。

目前已经做出来的是一块全尺寸钙钛矿天幕样件,充足日照下实时功率接近300W,年均发电量约400度。

一汽把钙钛矿做进汽车天幕,未来每天10度电,太阳能车顶这次真能普及吗?配图 3

400度平均到365天,大约是每天1.1度电。按照一汽“10度电对应80公里”的换算关系,400度电理论上对应一年约3200公里的行驶电量。

而300W是瞬时发电功率。假设这块天幕能够一直保持接近300W的功率,发电1小时大约可以产生0.3度电。

对一辆正在行驶的汽车来说,这点功率很小。车停下来以后,驱动系统基本不再耗电,哨兵模式、车载冰箱、通风等功能却还可能继续用电。这时候,太阳能天幕发出来的电就可以抵掉一部分驻车消耗。

一汽把钙钛矿做进汽车天幕,未来每天10度电,太阳能车顶这次真能普及吗?配图 4

至于每天10度电,目前这一块300W天幕显然做不到。哪怕假设300W能够连续满功率发电24小时,也只有7.2度电,现实中的有效日照时间还要短得多。

一汽给出的10度电对应未来更大面积的车身光伏方案。光伏从一块天幕继续扩展到引擎盖等更多车身区域,一辆车能够接收太阳光的有效面积增加,总发电功率才有继续提高的基础。

面积为什么这么重要,看看以前的太阳能汽车就明白了。

信息来源:中国一汽钙钛矿光伏天幕公开信息。400kWh/年和10kWh/天均为企业公开测算口径。

丰田七年前已经做到一天40多公里

汽车利用太阳能已经有很长历史,真正给动力电池补电的量产车型也出现很多年了。

2017年前后的Prius PHV就是比较典型的一款。丰田当时的量产太阳能充电系统采用转换效率22.5%的太阳能电池,额定发电功率180W。按照丰田基于日本日照条件给出的测算,车辆停放期间,一天最多可以产生相当于6.1公里纯电续航的电量。

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2019年,丰田、夏普和NEDO联合制造了一辆Prius PHV试验车。它采用转换效率超过34%的高性能太阳能电池,额定发电功率从量产车型的180W提高到约860W。

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停车时,一天最多可以产生相当于44.5公里纯电续航的电量;车辆行驶期间也可以继续向驱动电池和辅助系统供电,丰田给出的最高换算结果达到56.3公里。

现代随后也把太阳能车顶推向量产。Sonata Hybrid使用约204W的太阳能车顶,太阳能电池效率约22.8%。现代按照每天5.8小时日照计算,一年可以增加约1300公里行驶里程。

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所以,汽车靠太阳能一天增加几十公里续航,七年前的技术样车已经做到了。

一汽自己也早就研究过这件事。2018年3月,中国一汽与汉能签署产品战略合作协议,计划把薄膜太阳能车顶应用到红旗系列车型,并提出未来中国一汽全系产品都会考虑搭载太阳能薄膜技术。

当年的汉能工程车给出的数字甚至和今天很接近。2016年,汉能发布4款太阳能工程车,车身薄膜太阳能覆盖面积约3.5至7.5平方米。以Hanergy Solar A为例,汉能当时给出的数据是,在每天5到6小时充足日照条件下,可以产生8到10度电,大约支持车辆行驶80公里。

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2016年的8到10度电、80公里,和2026年一汽提出的未来目标几乎处在同一个数量级。

一汽这次换成了钙钛矿,重点开始转向柔性曲面集成和大面积制造。可太阳能汽车十年前就能做到每天80公里,为什么后来还是没有铺开?

信息来源:Toyota Motor Corporation 2019年Prius PHV太阳能试验车资料;Hyundai Motor Group Sonata Hybrid Solar Roof资料;人民网关于中国一汽与汉能合作及汉能太阳能工程车的公开报道。

一年多跑一两千公里,消费者愿意多花多少钱

太阳能车顶过去遇到的第一个限制很简单。

车顶面积太小。

住宅屋顶可以铺几十甚至上百平方米光伏组件,朝向和安装角度还能专门设计。乘用车能够提供的高日照面积小得多,车顶本身也很难为了发电单独设计成最佳倾角。

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停车环境还会继续改变实际收益。汽车可能停在露天停车场,也可能整天待在地下车库;旁边的一棵树、一栋楼甚至一辆更高的SUV,都可能遮住部分光伏组件。

车辆开起来以后情况更加复杂。光照方向不断改变,车身又有大量曲面,不同区域接受的太阳辐射并不一致。美国能源部在车载集成光伏,也就是VIPV的产业调研中,把组件曲率、电流失配、动态光照、紫外线、振动和冲击都列入了需要处理的问题。

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这些还只是工程问题,最后还得算钱。

丰田2019年的860W试验车已经展示了一种提高发电量的办法。增加面积,再使用效率超过34%的高性能太阳能电池,单日续航增量确实可以从几公里提高到几十公里。

可这样的高性能路线没有成为普通量产车上的常见配置。太阳能车顶会增加结构、控制器、线束和制造工序,碰撞以后还涉及维修和更换。

在行业反馈中,成本、长期可靠性、维修、更换和制造线集成都被列为商业化障碍。有行业受访者测算,部分现有车载光伏方案按照当时的成本和性能计算,投资回收时间可能超过一辆乘用车的使用寿命。

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对普通消费者来说,这笔账并不难算。如果一套太阳能车顶一年帮自己少充几百度电、增加一两千公里续航,却需要在买车时多花一大笔钱,十年都很难把差价省回来,吸引力自然有限。

信息来源:美国能源部《Summary: Vehicle-Integrated Photovoltaics Request for Information》;Toyota Motor Corporation 2019年太阳能Prius试验车资料。

钙钛矿能让汽车多出多少太阳能面积

柔性光伏并不只有钙钛矿一条路线。

目前适合车载光伏的技术路线还包括薄型晶硅、CIGS、砷化镓和有机光伏。其中一些同样能够弯曲,可以覆盖汽车曲面。丰田2019年的试验车也已经证明,高效率薄膜路线可以做到引擎盖、车顶等区域的车身集成。

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钙钛矿吸引车企的地方,在于轻薄、柔性、大面积制造和潜在低成本可以放到同一条技术路线上考虑。

日本NEDO正在推进薄膜钙钛矿的卷对卷制造。相关项目已经从30厘米宽向1米宽设备扩展,大面积柔性组件也已经用于曲面建筑示范。宽幅制造以后保持膜层均匀性、高速生产和经济性,仍然是工程难点。

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汽车能够从这种制造方式里得到的收益很直接。过去比较容易利用的是车顶,现在除了天幕之外还有引擎盖、尾门以及更多复杂曲面。只要这些区域能够以合理的重量和成本集成光伏,一辆汽车用于发电的表面积就会增加。

一汽现在做出的全尺寸样件已经贴合整车双曲面安全玻璃,并采用柔性组件曲面铺贴和多结构封装处理水氧阻隔。如果后面继续做到引擎盖等区域,发电量增加主要依赖更大的有效面积。

今年公布的SolarMoves项目也给出了更广义的车载光伏数据。研究团队分析了23种车辆以及130万公里实际行驶数据。在车顶面积较大、年行驶里程较短等有利条件下,中欧乘用车通过VIPV最高可以覆盖约55%的年度能源需求,南欧最高可以达到约80%。

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商用车的条件更加适合。厢式车、卡车和挂车拥有更大的车顶,同时还有制冷、加热等持续用电需求。SolarMoves项目认为,这类车辆是车载光伏更有潜力的应用对象。

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现在还缺长期耐久和大规模制造验证。高温暴晒、低温、紫外线、雨水、湿热循环、振动和冲击都会长期作用在组件上。一汽这次已经开始处理水氧封装和曲面安全玻璃集成,量产前还需要车规寿命、长期衰减和成本数据继续验证。

信息来源:NEDO薄膜钙钛矿卷对卷制造项目;Fraunhofer ISE SolarMoves项目,2026年5月;美国能源部VIPV产业调研。

太阳能车顶这次真有机会普及吗

我觉得有机会。

不过它最先改变的,可能没有“每天80公里”这么夸张。

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目前一汽这块天幕接近300W,一年约400度电。放到一辆新能源车上,更现实的用途还是驻车期间持续补电。

夏天车辆停在太阳下面,光照最强的时候往往也是座舱热负荷较高的时候。如果这些太阳能能够承担一部分驻车空调和通风用电,动力电池就可以少消耗一些。冰箱、哨兵模式以及长时间停车期间的其他持续用电也属于类似场景。

消费者感受到的变化可能没那么明显。以前车辆停一天会掉一部分电,现在少掉一点;长期露天停车时,一年还能积累几百度太阳能。

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如果以后光伏继续覆盖引擎盖和更多车身区域,可利用面积增加以后,太阳能产生的能量才会明显提高。

同一套系统装在不同用户的车上,实际发电量可能差很多。一辆车每天停在哪里,所在城市一年有多少晴天,树木和建筑物遮挡多少,车身朝向怎样,都会直接影响最终效果。

真正量产以后,我会先看它一整年到底能发多少电,再拿这部分电费和选装价格算账。至于十年之后还有多少发电能力,则决定这套东西到底值不值得长期留在车上。

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从目前的样件看,钙钛矿确实让太阳能车顶比过去多了一些量产条件。轻薄、柔性和大面积制造给车身光伏提供了更多布置空间,卷对卷工艺也留下了降低制造成本的可能。

可现在的一汽样件还没有进入量产车型,车规寿命、长期衰减、重量和价格也没有公布。这些数据出来以后,我们才能知道,十年前没有铺开的太阳能车顶,这一次到底能走多远。

至于每天靠晒太阳稳定多跑80公里,现在还早。

信息来源:中国一汽钙钛矿光伏天幕公开信息;Fraunhofer ISE SolarMoves项目;美国能源部VIPV产业调研。

主要资料来源:

  1. 中国一汽“红旗研发新视界”,钙钛矿光伏天幕样件公开信息,2026-08-27;

  2. Toyota Motor Corporation,NEDO, Sharp, and Toyota to Begin Public Road Trials of Electrified Vehicles Equipped with High-efficiency Solar Batteries,2019-07-04;

  3. Hyundai Motor Group,Everything About the Sonata Hybrid’s Solar Roof,2020-01-03;

  4. U.S. Department of Energy,Summary: Vehicle-Integrated Photovoltaics Request for Information;

  5. Fraunhofer ISE,Solar cells on vehicles can take the pressure off the grid in Europe,2026-05-19;

  6. NEDO Green Innovation Fund Projects,Film-Type Perovskite Solar Cells Move Toward Practical Deployment;

  7. 人民网,中国一汽与汉能薄膜太阳能合作及Hanergy Solar A相关公开报道。

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