充电排队、电量不足，是不少新能源车主在日常用车中经常遇到的问题。
如今，中国一汽已经完成了钙钛矿光伏天幕样件的制备工作，并且将汽车利用车顶接受阳光、辅助产生电能的想法由实验室走向了实物样件。
据相关报道，这是国内外首次把钙钛矿光伏技术集成到汽车安全玻璃上，表明车载光伏技术已进入样件落地阶段。
需要指出的是，目前的成果还是样件，并不等同于已经实现大规模量产。但是它表现出了汽车“边行驶、边补能”的一种新方向。
选择钙钛矿的原因有哪些呢？以前人们所想到的车载光伏就是指安装在车顶上的晶硅光伏板。晶硅技术已经成熟、应用很广，但其材料比较硬，也比较脆，更适合铺设在平整、固定的表面上。
汽车车顶不是简单的平面。天幕一般会有弧度，并且一些车型还会使用双曲面设计来达到更好的效果。如果直接将传统光伏板铺上去就会产生贴合困难、结构适应性差等问题，并且还会影响到发电效率和使用安全。
钙钛矿材料的特点正好与汽车曲面需求更匹配，可以做得更轻、更薄，具有一定的柔性，能够更好地贴合车身曲面。同时该类材料还有颜色可调、光电转换效率高以及成本有下降空间等特点。
也正是因为如此，钙钛矿被很多业内人士看作是下一代车载光伏的重要技术路线。汽车光伏不再只是把现有的光伏板简单地安装到车顶上，而是需要从材料、玻璃、结构到整车系统进行重新设计。
真正难的是耐久性
钙钛矿材料对水、氧气和紫外线比较敏感，汽车天幕长期在阳光下暴露还要承受雨水、风沙等外界因素的影响。车内外温差的变化、开关车门时产生的冲击也会对材料及封装结构提出要求。
样件研发的难点不但是能够发电，而且是在汽车环境中保持稳定。既要使柔性光伏组件与双曲面玻璃贴合，又要通过封装来隔绝水氧，减少紫外线以及长期使用的影响。
据报道中国一汽联合科研院所和产业链伙伴就曲面贴合、高可靠封装这两项技术难题展开研发成功了钙钛矿光伏天幕样件的制备工作。也就是说相关技术已经由单纯的的概念展示转变为汽车部件样的存在。发电量可以解决什么问题？
据实测数据，这块全尺寸的钙钛矿天幕在阳光充足的时候，实时发电功率接近300瓦。按照相关测算，一年大约可以产生400度清洁电能。
这部分电能主要用来支持驻车空调、车载冰箱、哨兵模式等低压设备。
也就是说车辆顶光伏短期内更现实的作用就是减少车辆停车和日常使用时的辅助用电消耗而不是完全取代充电桩给动力电池持续提供等量电能。
相关测算还提出，如果未来将光伏材料从车顶天幕进一步拓展到引擎盖甚至覆盖更多的车身区域，那么一辆车一天最高可以产生10度电。按照每度电大约支持车辆行驶8公里计算的话，10度电就等于增加约80公里续航里程。
但是该数字属于以后铺设面积扩大的估算，并不是目前单块天幕样件所达到的实际表现。车辆得到的光照还会受天气、停车位置、车身角度、遮挡和材料衰减等因素的影响，实际发电量会随着使用环境而变化。
从“消耗能源”到“创造能源”
相关数据显示，中国85%以上的车主日常通勤里程在80公里以内。若未来车载光伏可以达到测算中的发电水平，则在光照条件较好的情况下，它就可以覆盖一部分日常通勤所需的电量，从而减少车辆对外部充电的依赖。
但是并不能因此就说新能源车从此就不再需要充电了。光伏发电具有明显的间歇性，在阴雨天气、夜间或者长时间停放在地下车库时都不能获得足够的光照。对于长途出行和高频使用场景来说，充电设施仍然是主要补能方式。
车载光伏更像是一种补充，车辆停在户外时可以持续收集阳光，在行驶过程中也可以把一部分太阳能转化为电能。即使每天增加的续航有限，长期积累下来也会减少部分充电次数以及辅助用电成本。
从目前完成样件到未来真正装车还需要经过耐久性、安全性、成本、维修便利性和规模化制造等多重验证。
尤其是汽车玻璃关系到采光和结构安全，光伏材料集成之后怎样兼顾透光性、隔热性、重量轻和可靠性等问题仍是需要解决的问题。
因此，本次成果的意义在于完成了“从0到1”的探索。它使人们看到未来的汽车车顶不只是玻璃或者装饰部件，还可以成为产生电能的功能组件。
