菲涅尔透镜采光能发电吗

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随着日益受重视的“双碳”时间表敲定，"光伏"成了资本市场最热门的概念之一。在政策推动下，光伏玻璃的需求激增，一个巨大的市场已经出现。光伏玻璃和普通玻璃有什么不同？又在光伏产业链中发挥什么作用呢？下文带你彻底读懂光伏玻璃！

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光伏玻璃利好，下半年需求回升

历史上光伏玻璃一度被纳入平板玻璃产能置换范围，2020年下半年，扩张受限的产能无法应对高景气度下的爆发性需求，光伏玻璃出现供需失衡，价格飙涨。

在多家光伏组件企业的联合呼吁下，去年12月，工信部发文明确光伏压延玻璃项目可不制定产能置换方案。受新政策影响，2021年起光伏玻璃扩产增速。

2020下半年光伏玻璃价格在供需紧张的推动下快速上涨，不到半年的时间价格涨幅接近80%。进入2021年3月份以来，光伏玻璃价格已回落到历史低点徘徊，但根据CPIA测算，今年新增装机55GW左右的情况下，上半年仅完成了不到10GW，下半年供需格局向好，光伏玻璃价格有望小幅反弹。

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光伏玻璃在光伏产业链中的位置

概括来说，光伏产业链行业上游为从硅料到硅片的原材料制备环节；中游则是从光伏电池开始到光伏组件的制造环节，负责生产有效发电设备；下游则是应用端，即光伏发电系统。

那么，正处于黄金赛道的光伏产业，都有哪些参与企业？

光伏产业链全景图谱如下：

要生产一台光伏组件，仅有硅料、硅片和电池显然是远远不够的，还需要一系列非硅辅材相配合。辅材的性能对组件最终性能同样有着重要影响。

光伏玻璃就是光伏产业链上重要的辅件！目前常见的组件辅材包括互联条、汇流条、钢化玻璃、胶膜、背板、铝合金、硅胶、接线盒共八种。

从成本端看，辅材中成本占比排名前五的分别是边框、玻璃、胶膜、背板以及焊带。其中边框在非硅成本中占比最高，而玻璃、胶膜以及背板则是光伏组件的核心辅材，对设备的最终性能有重要影响。

（图中为2020年数据，不适用于2021年，但整体情况不会有太大变化）

光伏玻璃的发展主要受上下游驱动，目前的主要趋势分别是增大与减薄。

尺寸增大主要是受上游影响。由于硅片尺寸的逐渐增长，作为封装面板的玻璃板也必须同步增大，方能满足上游需求。但当前行业内能够生产大尺寸玻璃的企业不多，这导致了一定程度的供需错配，助推了玻璃价格上涨。未来如何尽快调整产能，是对生产企业的挑战。

减薄则一是降本需求，二也与光伏组件设计有关。目前，部分双面组件采取的是正反面均用玻璃封装的双玻璃路线，正反双面均使用2.5/2.0mm厚度玻璃，而非传统的3.2mm。这既是为了设备整体减重，也是出于成本考虑。考虑到双面组件渗透率的持续增长，未来光伏玻璃减薄也将持续。

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光伏玻璃的制作流程

光伏玻璃一般用作光伏组件的封装面板，直接与外界环境接触，其耐候性、强度、透光率等指标对光伏组件的寿命和长期发电效率起核心作用。目前光伏玻璃有三种主要产品形态：超白压花玻璃、超白加工浮法玻璃，以及透明导电氧化物镀膜(TCO)玻璃。

通常来说，硅片光伏组件主要使用超白压花玻璃或超白加工浮法玻璃，一方面可以对太阳能电池起到保护作用，增加光伏组件的使用寿命。另一方面，超白压花玻璃及超白加工浮法玻璃的含铁量相对较低，透光率更高，能够提高组件发电效率。

光伏玻璃制造流程

主要分为原片生产和深加工两个环节。其中，原片生产指将原料熔化制成为玻璃原片半成品的过程，主要包括配料、熔制、澄清、压延、退火、切片、装箱等步骤。原片生产是光伏玻璃的制作核心环节，原片玻璃生产环节决定玻璃的透光率与瑕疵度，其工艺水平直接决定了产品质量和生产效率，是各家厂商拉开单位成本的关键所在。深加工指以原片为基本原料，通过精切、磨边、清洗、镀膜、钢化、装箱等步骤提升玻璃的物理和化学性能的最终产品，用作组件的封装面板。

此外，为了增加玻璃的强度，玻璃还要经过钢化处理。

光伏玻璃工艺难点

主要在于低铁控制和温度控制：超白玻璃生产工艺难度较高，主要体现在配料和熔制环节， 压延、退火、切片等原片生产的其他环节以及深加工的主要环节均与普通玻璃的生产工艺差异不大。

（1）低铁控制：光伏玻璃对铁含量的要求很高，在配料计算中，一般以各厂商配方的标准成分为基 准，对各种原料化学成分含量进行配平运算，而 Fe2O3在计算中为带入项，因此对各项原料的化学成 分含量特别是铁含量有明确要求。在制作过程中需严格控制原料的化学成分、精确控制原料称量、 尽可能提高配合料均匀度等工艺标准，同时原料输送设备必须采取高效除铁控制措施，以避免造成 原料的二次污染。

（2）精确控制熔窑玻璃液上下温差：超白玻璃铁含量低，玻璃液透热性好，垂直方向上温度梯度减小，导致池底的温度升高，表面温度降低，造成玻璃液上下温差减小，玻璃液对流减弱，微气泡不 易排出，澄清难度增加。因此熔窑的结构设计上，需要适当增加窑炉池深，采用逐级抬高的台阶式 池底结构，设置鼓泡装置和窑坎结构，采用窄长卡脖结构，主横通路设置调压小烟囱，池壁设计为拐角形式等；在工艺控制上主要体现在两个方面：一是玻璃色泽的控制，窑炉气氛需调整为氧化性， 对燃料的成分也需要控制，避免产生硫化铁降低白度。二是玻璃澄清质量的控制，一般采用多点温度控制技术确保温度的精细控制。

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光伏玻璃与普通玻璃的区别

光伏玻璃性能特别，技术认证复杂，客户黏性高。成品的光伏玻璃具有高太阳能透过比、低吸收比、低反射比和高强度等特点。光伏玻璃的质量直接决定了光伏组件的产品性能、效率及寿命，因此光伏玻璃的技术认证更为严格、复杂。由于认证复杂、周期较长且成本不低，光伏电池玻璃企业一旦与组件厂商建立了购销关系，一般较为稳定。

光伏玻璃生产成本相对刚性。在原片玻璃生产环节中，重质纯碱和石英砂是主要的生产原材料。为了保证原片玻璃的高太阳能透过率，玻璃含铁量比普通玻璃低，一般要控制在0.015%-0.02%左右；因此原片玻璃生产中需使用高透光度低铁含量石英砂，石英砂中二氧化硅和铁的含量决定其品质。实际生产中，直接材料占总成本比重大概40%，燃料和动力占比约40%，这些材料和燃料的成本相对刚性，厂商主要通过做大窑炉来降低能耗和人工成本等手段降低成本。

光伏玻璃具有较高的行业壁垒。光伏玻璃技术壁垒较高，长期技术经验积累和完备的工艺流程构成 了非玻璃生产企业进入光伏玻璃行业的主要障碍。此外，与普通玻璃生产线相比，超白玻璃生产线 在料方设计、配料工艺、窑池结构、熔化工艺、控制流程等方面均有更高要求，普通玻璃的生产线无法轻易转换为光伏玻璃生产线。除技术壁垒外，光伏玻璃行业还具有认证、客户、规模等方面的 进入壁垒，形成了新进入者寥寥的整体格局。

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光伏玻璃的主要成分

光伏玻璃的成本主要由原材料、燃料动力、人工成本、 制造费用等构成，其中原材料和燃料动力占成本的 80%以上。

光伏玻璃的原料包括石英砂、长石、白云石、石灰石、纯碱、芒硝等，由于不同产地原料的成分差异较大，因此为保证原料成分稳定，一般会选择定点砂矿采购优质低铁原料。

扩展阅读：光伏玻璃主要原料的地域分布

我国石英矿储藏量丰富，安徽凤阳、江苏东海、安徽蚌埠、广东河源、江苏新沂、新疆准东、辽宁彰武、 河北灵寿等地均为石英砂产业聚集地，但符合标准的砂矿不多，主要分布在安徽凤阳、广东河源、 广西、海南等地。

钾长石是由硅氧四面体组成架状晶体结构钾的铝硅酸盐矿物，一般呈肉红色、黄白色、白色或灰色，具有熔点低、熔融间隔时间长、熔融粘度高等特点。我国钾长石储量约79.14 亿吨，黑龙江、新疆、陕西、青海、云南、山西、辽宁、河北、河南、江苏、安徽、福建、广东、广西、四川、山东等19个省（区）市已有探明有大中型储量的矿床，其中黑龙江、新疆、陕西、青海的储量约占钾长石已探明储量的90%。

白云石是构成白云岩和白云质灰岩的主要矿物成分，与白云石共生或伴生的矿物主要有方解石、菱镁矿、长石、石英、石膏等。我国白云石矿产资源分布广泛，几乎各省都有分布；储量丰富，目前已探明可开采白云石矿资源储量超过200亿吨，主要分布在山西、河北、宁夏、吉林、河南、辽宁、内蒙等地。

石灰岩资源在我国储量丰富，除上海、香港、澳门外，在各省、直辖市、自治区均有分布。据原国家建材局地质中心统计，全国石灰岩分布面积达43.8万KM2（未包括西藏和台湾），约占国土面积的1/20，其中能供做水泥原料的石灰岩资源量约占总资源量的1/4～1/3。

原料

一般占光伏玻璃成本比重 30%-40%。在原料中，纯碱占比接近 50%， 石英砂超过 25%，其他原材料成本不足 25%。

一般情况下，为节省运费，企业会本着就近原则在当地采购石英砂。石英砂价格波动相对较小，一般随 CPI 波动，此外，一 些企业为了保障原料供应安全，锁定石英砂采购成本，直接投资相关矿产，如信义光能控制了部分广西北海、广东河源的石英砂资源，福莱特拥有安徽凤阳储量 1,800 万吨的优质石英砂采矿权等。

纯碱是影响光伏玻璃成本的主要因素之一。纯碱上游为原材料盐与氨气，成本相对较为稳定， 价格变化主要受下游需求影响。纯碱下游有玻璃、无机盐、氧化铝、玻璃、洗涤用品等行业，其中玻璃消耗纯碱占比达 55%，对纯碱的价格影响最大，因此总体上纯碱价格走势与玻璃需求有一定相关性。

光伏玻璃的燃料动力主要包括石油类燃料、电和天然气等。原片生产环节主要能耗以天然气、石油类燃料和电为主，其中窑炉为主要耗能设备；深加工环节以用电为主，其中钢化炉为主要用电设备。

燃料

成本一般占光伏玻璃总成本的 30%-40%。石油类燃料是影响燃料成本的主要因素，其中电力和天然气由市政供应，为政府指导价，各地价格略有不同，总体而言较为稳定，而石油类燃料受国际原油价格影响波动较大，价格也更难判断，因此是成本变动的最主要来源。

一般而言，每吨石油焦价格下降 100 元，每重箱玻璃生产成本下降 1.06 元。为尽量降低石油类燃料价格大幅波动对成本的影响，行业内许多公司装配石油类燃料和天然气双燃料系统，可根据石油类燃料和天然气的价格效益比合理选择燃料结构，且近年来受制于环保压力，厂商越来越重视天然气的使用，如福莱特最新设计的 1,200 吨/日熔炉以天然气为主要燃料，石油类燃料为备用系统。以福莱特为例，虽然尽管 2015-2018H1 期间，原油价格波动超过了 240%，但总体上燃料动力费用占采购金额的比例在 39%-45% 之间波动。

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国内光伏企业龙头有哪些

光伏玻璃行业的主要参与者有信义光能、福莱特、彩虹、金信太阳能、南玻、中建材等企业，其中信义光能和福莱特处于第一梯队，彩虹、金信、南玻处于第二梯队。目前信义、福莱特、彩虹是市场占有率最高的三家企业。

行业龙头介绍

信义光能：公司为全球最大的光伏玻璃制造商，截至2019年12月31日，公司拥有总计日熔化量7,800吨的光伏玻璃生产线，占有全球超过 30% 的市场份额。2020年公司新增6条太阳能玻璃生产线总产能为6,000吨/日，预期2020年和2021年产能将分别增长至11,800和13,800吨。

公司光伏玻璃拥有三大生产基地，分别位于芜湖天津以及马六甲市，都在沿海城市。沿海城市耗电量大，是光伏玻璃下游客户产能集聚的位置，而贴近下游，客户能够减少运输成本、原材料方面公司自建了北海石英砂生产基地，建成后可以进一步降低公司原材料成本。

公司是全球首家于商业生产中采用日熔量1,000吨一窑四线生产线的生产商，公司日熔量高于行业平均水平，大尺寸窑炉的燃烧效率更高，单位能耗更低，具有单线成本优势，同时大窑炉对人工成本和制造费用上也更具摊薄，优势公司光伏玻璃窑炉良品率为82%。

福莱特：截至2019年12月31日，公司拥有总计日熔化量5,400吨的光伏玻璃生产线，占有全球超过20%的市场份额，为全球第二大的光伏玻璃制造商。公司新增四条太阳能玻璃生产线，总产能为4,400吨/日，将分别于2020年和2021年新增2000吨/日和2400吨/日产能。此外，根据公司A股发行预案，公司将进一步扩充安徽凤阳2*1200吨/日窑炉线，预计2020、2021、2022年，日熔产能分别可达6,400、11,000、12,200吨/日。

公司还拥有安徽凤阳储量1,800万吨的优质石英砂采矿权，在提升原材料品质的同时，又巩固了原材料供应的稳定性，通过技术的提升以及优秀的供应链管理公司，光伏玻璃的单位成本从2017年的17.99元/平方米下降至2019年的15.96元/平方米，降幅达12.72%。公司原产能和新产能良品率分别为80%和95%，高于信义光能。

公司A股IPO项目年产90万吨光伏组件盖板玻璃项目的单窑熔量，已经从公司原有产能的300-600吨，大幅提升至1000吨，而今年新建的75万吨产能又进一步提升至1200吨。

根据业内不完全统计，2021年至今，光伏玻璃企业至少公布了12个重大光伏玻璃扩产项目，总投资额接近450亿元。前两个项目投资均超过100亿元，属于凯盛集团与彩虹新能源。但需要注意的是，光伏玻璃产能释放时间较长，一般建设周期为1.5-2年。所以今年扩产的项目，预计要到2023年才可能完全释放，所以短期内产能供给的局面难以得到有效缓解。

从历年光伏玻璃产能来看，信义光能、福莱特的产能一直排列最前。而今年信义光能、福莱特、洛阳玻璃、亚玛顿均有扩产，从产能爬坡来看，有望在2023年之前投产。信义光能与福莱特实际在产产能分别为10,800t/d、9,200t/d，福莱特安徽凤阳2条1,000 t/d产线将于2021下半年投产。国内规划及在建产能合计8,400 t/d，将于2021、2022年建成总产能12,200、18,200 t/d。

来源：放大灯、全球光伏、未来智库等

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简单打磨，组装

车头与车身用强力胶粘好，左右两根翼翅插在车身上，把车的尾翼卡上固定好。这样车架就算完工了。

太阳能板用双面胶牢牢地粘在车尾翼上,就可以了.

太阳能汽车的系统构造

设计并制造一辆太阳能汽车可能需要花费两年以上的时间，这是一个非常庞大的项目工程。为了能够成功的投入使用，每一工作组队员都必须列一个工作计划。这个计划将随着项目的发展而不断变化。但是，它能够提供一个稳定的路线，那就是最终保持项目的顺利前进并达到最终的目标。计划开始是一个时间图表，它被用来制订项目的轮廓，从而决定花费的时间、资金以及各个阶段设计的步骤和设计流程。

有一个很奇怪的现象，从一开始到结束有一个共同的地方就是一个计划是对整个项目的成功是非常重要的。这里包括调整目标和客观情况。实施项目之前小组开始设计，我们必须能知道我们想在什么地方什么时间进行。图纸被用到最终的太阳能汽车上面会受到目标和项目客观因素的影响。使用“头脑风暴”法能够引发很多点子。若干个最初的设计可以被考虑，在命令设计相关系统之前首先共同的目标就是汽车的形状。初始的设计会随着汽车底盘设计、机械系统设计、电气系统设计、驱动器系统设计和太阳能光伏阵列设计而发展。设计图稿通过展示决定对未来的调查，以至于最后的图案被确定时才能去除。这里需要考虑如下方面的影响因素。如：1、成本，2、效能，3、制造的可能性，4、顺应规则，5、系统的适应性，6、时间的紧迫性，7、重量负荷。

这是从事这个项目，小组必须考虑到工厂和其他的重要因素。

难得有一个设计能适应所有的区域。如，用一个车轴发动机设计比一个简单的减少传递要高效的多，也重要的多。但是花费也颇为昂贵。项目组必须具有对最佳替换物具有决策权。接下来的步骤就是对项目程序最佳化，并精选出最初的设计方案。这里有一个替代的过程，利用现代先进的计算机技术程序进行科学的分析。例如：一个组合性的太阳能汽车底盘需要分析使用时的压力，或者车体的外观需要一个建模的程序进行分析。比如，VSAERO，难的部分即使如何选择最终的设计方案。这就是说项目计划对一个项目的成功是如此的重要。

在建造一辆太阳能汽车中，设计几个系统的开始仍然是图纸设计阶段，在开始设计阶段整个过程是艰辛的。解决一个个可能出现的问题是对一个系统设计具有非常大的影响。接近最后的建造阶段，测试阶段开始。在合成系统之前测试单个系统运行情况，最后对整辆太阳能汽车拼装；但是这还没有完成，这里还需要若干的时间或周期对其性能进行检测。虽然在图纸中感觉所有问题都迎刃而解，但我们仍要进行相应的测试。当所有系统拼装完毕，再次对太阳能汽车进行测试。

最后，经过几个月的艰辛工作和时间的洗礼，每个人都对此心中有数。推出一辆太阳能汽车的时刻才真正来临，你就可以做穿越地域的旅行了。

太阳的能量整天都照向地球。然而，能量数的变化受到时间、天气条件和地理位置的影响。这些可利用的太阳能数值被我们所知，被暴晒的太阳能的计算方法是以每秒多少瓦来计算的或W/㎡，在南美洲，在一个明朗的天气里，下午太阳能暴晒地球大约是 1000W/㎡。但是在早上、晚上或者多云的天气，太阳的位置变化都会影响太阳的数值。

小组必须知道什么时间、什么位置对太阳能汽车是最佳的。

给出了一个在太阳能汽车利用能量流的一般方法。在阳光下，太阳能光伏电池板采集阳光，并产生人们通用的电流。这种能量被蓄电池储存并为以后旅行提供动力。或者直接提供给发动机也可以边开边蓄电。能量通过发动机控制器带动车轮运动，推动太阳能汽车前进。

一般情况下，车子在运动时，被转换的太阳能光被直接送到发动机控制系统，但有时提供的能量要大于发动机需求的电力。那么多余的能量就会被蓄电池储存以备后用。当太阳能阵列不能提供足够的能量来驱动发动机时，这时蓄电池内的被储存的备用能量将会自动补充。当然，当太阳能汽车不运动时，所有能量将通过太阳能光伏阵列储存在蓄电池内。这里也有一种方法可以有一些回流的能量来推动汽车。当太阳能汽车开始减速时，替代通用的机械制动，发动机将变成了一个发电机，能量流向后通过发动机控制器反向进入蓄电池内进行储存。这就是我们所知道的“回授性制动装置”。能量数值回充到蓄电池中是非常少的，但是却非常实用。

发动机控制器

大多数太阳能汽车是单座而且对驾驶员来说也很少有乐趣。少数太阳能汽车也能搭乘一个乘客。驾驶员和乘客能看到前方但是很不舒适，铁夹子位置和高的温度。但是，他们却得到未来太阳能汽车驾驶的荣誉。

太阳能汽车在普通汽车里也有一些标准未来将成立，如转向信号（前方和后方）、刹车灯、加速装置（汽油踏板）、后视镜、空调装置和通用的导航系统……然而，大多数太阳能汽车没有一个茶杯架，我们可以使用一种变相的系统为我们驾驶员或乘客装水，仅有的收音机，是驾驶员可以通过一两个公共频道与相关工作人员取得联系。当然，我们现在利用先进的技术可以让我们汽车上先进的东西都可以安装到太阳能汽车上。

驾驶员和乘客必须保护安全，有几点：护腕安全、头盔，另外，驾驶汽车时，驾驶员更为重要的职能是注意汽车的系统安全和观察仪表是否出现的异常问题。在极少数太阳能汽车里，乘客会帮助处理太阳能汽车系统的问题，太阳能汽车跟普通的汽车具有相似的测量方法。而这些信息主要来源于太阳能汽车系统。

驾驶员/乘客是一个小组全体成员的希望，对一个竞赛来说，小组所有成员都把目光集中在这辆太阳能汽车上，支持小组为保证太阳能汽车安全正常行驶制订战略和提供路况信息给驾驶员是必须的。

电力系统

太阳能汽车的心脏部位就是电力系统，它由蓄电池和电能组成，电力系统控制器管理全部电力的供应和收集工作。蓄电池组就相当于普通汽车的油箱。一个太阳能汽车使用蓄电池组来储存电能以便在必要时使用，太阳能汽车启动装置控制着蓄电池组，但是当太阳能汽车开动后，是通过太阳能阵列提供能量，从而再充到蓄电池组内。由于重要的原因，大量的蓄电池作为能量被使用是有限的。而且设备也还要分不同类型蓄电池，在美国太阳能挑战队蓄电池主要有如下几种：1、铅酸蓄电池，2、镍镉蓄电池，3、锂电池，4、锂聚合物电池。

镍镉、镍氢和锂电池比普通的铅酸蓄电池远远提高蓄电能力，重量比普通电池要轻的多。但是他们很少在太阳能汽车中被广泛使用，主要是维护起来很小心，并且很昂贵。

电池组是由几个独立的模块连接起来，并形成系统所须的电压。代表性地，我们可以使用的系统电压在84-108V，依靠它的电力系统，有时我们在太阳能汽车运动时降低系统电压。

在太阳能汽车里最高级的组件部分就是电力系统。它们包括峰值电力监控仪、发动机控制器和数据采集系统。电力系统最基本的功能就是控制和管理整个系统中的电力。绝大部分我们在安装电力组件时去除辅架，虽然我们在安装时也有传统性的组件或者适用我们太阳能汽车的一般性组件。

峰值电力监控仪条件电力来源于太阳能光伏阵列，光伏阵列把能量传递给另外的蓄电池用于储存或直接传递给发动机控制器用于推动发动机。当太阳能光伏阵列正在给蓄电池充电的时候，电池组电力监控仪会保护蓄电池组因过充而被损坏。电池组电力监控仪的号码数值随我们的设计而被使用在太阳能汽车里。峰值电力监控仪是非常的轻质材料构成，并且一般效率能达到95%以上。发动机控制器控制发动机的启动，而发动机启动信号是来自驾驶员的加速装置。对发动机控制器电力管理是通过程序来完成的。而这些都在我们讨论的范畴。由于发动机的启动需要配备不同型号的发动机控制器。当然我们也能够根据发动机工作原理设计图纸来买一台控制器，我们都使用多种型号的发动机控制器，并且使用的工作效率超过90%。很多太阳能汽车使用精确数据检测系统来管理整个太阳能汽车的电力系统，其中包括，太阳能光伏阵列、蓄电池组、发动机控制器和发动机。在有些时候，我们需要掌控电池的电压和电流。从监控系统获得的数据常常用来指定相关的应对策略，来解决制造太阳能汽车时出现的问题。这些有驾驶员收集到的数据在实际太阳能汽车中被运用（如无线数据通讯）

驱动轮

在太阳能汽车里使用什么类型的发动机没有限制，一般额定的是2-5HP，大多数太阳能汽车使用的发动机是双线圈交流（DC）无刷机，这种交流（DC）无刷机是相当轻质的材料机器，在额定的RPM（每秒转速）达到98%的使用效率。但是它们的价格比普通有刷型交流发动机要昂贵的多。由于在太阳能汽车里多齿轮传送装置使用很少，双线圈性发动机是常用的传送动力装置。在双线圈之间转换改变了发动机的速度频率。低速线圈为太阳能车子的启动和减速提供高的“转力距”，而高速线圈则为太阳能汽车运行提供高效率和最佳的运行效果。类似于我们所说的电力系统，大多数人不愿意购买现有的发动机，但是有些是由于客户或自己按太阳能车子的要求制造。

在太阳能汽车里有三个基本类型的传动力方式的变化：1、单减引导式驱动，2、变频履带式驱动，3、轴式驱动。

以前，一般大多数使用直接引导式驱动传送动力。发动机是通过一个链条或一个履带同一个单一的齿轮传送装置并与车论连接。如果组件定位准并小心安装的话，维护传送装置是很可靠而且容易。当整个设计全部完成使用效率应超过75%。有很少人使用变频履带式驱动传送动力给车论。齿轮比的改变引起发动机速度的增加。在低速度下引起发动机启动速率的增大。但仍能保持太阳能汽车以一个高速度高效率的行驶效果。变频履带式发动机需要精确的安装和有效精细的配置。

自1995年以来，当有些人使用轴式驱动设计太阳能汽车时，高速度，舒适的驾驶受到人们的欢迎。一个轴式发动机去除了许多外加的传送设备。这大大提高了驾驶车辆的效率，缩减了用于驱动车论而需要的能量。轴式驱动使用低转速原因是齿轮传动装置的减少，这样会轻微的降低它的效率。但是它们仍能够达到95%的高效率运行。

机械系统

太阳能汽车中机械系统在概念里是很简单的，但是我们在设计中，应尽量减少摩擦力和重量，根据不同的路况来设计需要的强度。轻质金属如铝合金和合成金属是常用的，使重量和强度达到最大程度。针对重量和强度的比例从而制造高效率的组件。机械系统包括刹车制动、方向盘和轮胎等。美国太阳能挑战赛规则设定最低标准。机械组件必须是可见的，但是也有些太阳能汽车在设计中没有任何的标准。

典型的太阳能汽车一般有 3个或4个车轮(ASC规则规定必须至少有三个)，一般三个车轮的配置是两个前轮和一个后轮（通常是驱动轮）。四个轮子的太阳能汽车一般跟普通的机动车是一样（其中后面一个轮子是驱动轮）。另外四轮太阳能汽车的两个后轮并排靠近中央位置（类似于普通三轮机动车的配置）。

太阳能汽车中有多档位制动被安装。太阳能车子之间由于在实际中车身与底盘的不同而各异。在太阳能汽车里大部分使用前制动档位闸的比较普遍。而且有两个A手挂档设置，这与普通的机动车很相似。具有代表性的，后退制动档类似于在摩托车的前面使用而此时用在后面。我们设计这些挂档足见是有利于太阳能汽车自由的移动和滑行从而达到最佳的效果。当然，这样设计需要进行适当的调整，从而便于组合与维护。

在整个行驶中太阳能汽车的安全是重中之重，太阳能汽车必须有高效的刹车性能并符合标准，这是每一辆太阳能汽车所必须具备的，一般有两个独立的刹车系统。在太阳能汽车中圆盘刹车是普遍采用的一种。因为它们很适合，并有很好的制动力，有些爱好者使用机械型刹车，利用的是水力学的原理。机械刹车比水力性刹车要小而且轻，但是不需提供如此多的刹车阻力而是需要相互协调。为了达到最好的效果，刹车被设计成通过刹车操作杆自由移动，从而使刹车垫摩擦刹车表面进行刹车。

在太阳能汽车的驾驶系统，像驾驶员制动系统变化是很大的。我们必须制造一个弧型半径，按要求用特殊方式使用。但是设计必须是很自由活泼的。专业设计的理念应是保证驾驶的可靠性和安全高效。驾驶系统必须经过精确的驾驶测试才能设计。因为任何细微的失误都可能导致无法估量的后果，进而造成轮胎爆裂。在过去的比赛中，由于自行车车轮和车胎重量轻而且很小的摩擦力，经常被使用到太阳能汽车上（滚动摩擦力小）。当支撑起整个太阳能汽车时这些车轮和车胎就出现超重情况了。从而影响太阳能汽车的驾驶和安全性能。ASC规则中明确规定不准出现太阳能汽车车轮和车胎出现超载现象。幸运的是，现在流行的太阳能汽车竞赛敦促一些轮胎生产厂家制造符合太阳能汽车的轮胎。我们使用先进的轮胎，重量轻、摩擦力强，从而提高了太阳能汽车的安全和使用效能。

航行——拉力是什么

航行工程师对物体周围的空气流进行研究发现了一个方法。一个航行的物体的研究得出在设计车身的外形时一定要尽量的使空气的阻力达到最小。空气释放出的阻力从而阻止物体移动通过。空气阻力影响了物体的外形。

空气阻力产生了一个航行的拉力。如果一个物体是流线的，空气在它的周围平滑的流动并且产生的拉力很少，因此这样需要很小的能量就能移动物体。这样设计中就必须考虑“航流”。当一个物体产生很小的空气流时，需要更多的能量来推动他向前移动。

我们的目标就是设计太阳能汽车时它具有最小的航行拉力。但仍能保持太阳能陈列有一个平滑的表面，并为驾驶员和组件提供足够舒适的空间。在一至两天的时间测试运动形状的工作就能完成。首先是建造一个平滑的模型用来测试。在风道里检测太阳能汽车通过空气流的过程。第二，就是使用一个强大的计算程序对空气流的模拟试验用计算机来控制模型汽车。

深紫色区域标明动力空气但是它是向下流动，红色区域高的动力空气向上部流动。对分离流大家都很清楚，太太阳能汽车后车轮有一点动力流出现。

蓄电池

我们生活在一个电池能量的世界，从高尔夫两轮运货车到电视设备。我们生活中对电力的需求是有限的但它却是我们的生活必需品。太阳能汽车通过太阳能光伏组件给蓄电池充电（一般可以从早上到下午一整天的时间）。高效的电力经太阳能汽车阵列通过蓄电池储存帮助我们获得最大的能量。常州作为生产制造基地，蓄电池的成熟程度已经具有相当的规模，而且随着常州电动车市场的逐渐成熟，带动蓄电池厂家研发力度。为我们太阳能汽车的蓄电池提供可靠的保证。

蓄电池是一种最轻便的电力资源。由一个及多个太阳能光伏电板串联起来，使转变成化学能储存电力。按照同样的方式将所有光伏电板连起来，在两个光伏电池板之间流动的电流叫电极，电极通常是不同的材料，电极被分为含有电磁的材料，这种物质引导离子运动，当两个电极通过一个长的导线连接起来时，一个环行的电路就形成了。

化学物质将化学能量转变为电能。化学物质通过反应转化成电能。这种反应就是通过原子的移动走向另一端引起电子的运动，在这时化学反应就自己产生。电极两端就形成了电压。电压端是通过化学反应产生的。在电解液内，反应产生了电流从阳极流出通过电线从阳极穿过。这样通过电线形成电压，也就是充电。当所有的化学能量都被使用后，电压就降至到零。在有电压的情况下，如果化学反应在反向运行，那就开始充电了。

太阳能汽车的电池组电压必须达到电动发动机的电压。组合起来的电池组就形成了一个“电池包”，通过额外的能量使其达到最高峰值。当太阳被云层遮盖时就为太阳能车子提供电力。电池组通过光伏阵列补充能量。最初的蓄电池使用完后就随便给丢掉了，它们被用在手电筒、照相机、手提收音机和玩具等上面。第二种蓄电池就是可以重复充电的蓄电池，这就是我们经常说的“可充蓄电池”。在机动车上使用最多的是铅酸蓄电池，铅酸蓄电池是很便宜的。相对安全而且可以重复利用。但是镍镉蓄电池现在或不久的时间将被大量的应用。在相同的重量情况下镍镉蓄电池是铅酸蓄电池的两倍效率，另外一种蓄电池能够提供强劲能量的就是锂电池，在今后蓄电池的储存能力将会更高。

综上所述，太阳能汽车在制造过程中并不复杂，如果有相关的企业和单位投入更高的热情和对未来充满信心，谁占领这片先机市场则谁就是这个市场的领头羊，他将带来的是一个产业，形成的是未来王国。

太阳能汽车上的太阳能电池板的有效面积为8平方米,太阳光照射到电池板每平方米电池上的辐射功率为1千瓦,在晴天,电池对太阳时产生的电压为120伏,并对车上的电动机提供10安的电流

求太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为多少

120*10/8*1000=15%

如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%,当汽车受到的牵引力为150牛并在水平面上匀速行驶时,汽车的行驶速度为多大

120*10*75%=900瓦

900/150=6米/秒

不同品牌的设置稍微有区别的，但是大概都差不多

特点：上水实现全自动，有恒温补水功能，定时上水，水温水位数码彩屏显示，采用人性化设计，具有水位预置、低水压上水模式、可定时控制，手动控制、自动防溢流、高温保护等主要功能，使用更方便、更安全、更实用。

一、主要技术指标

1、使用电源：220VAC功耗：<5W

2、测温精度：±2℃

3、测温范围：0-99％℃

4、水位分档：五档

5、电磁阀参数：直流DCl 2V，可选用有压阀或无压阀

二、主要功能

1、开机自检：开机时发出“嘀”提示音，表示机器处于正常状态

2、水位预置：可预置加水水位50、80、100％

3、水位显示：显示太阳能热水器内部所有水量

4、水温显示：可显示太阳能热水器内部实际水温

5、水温预置：可预置加热温度30％-80％，若不需要加热功能，可预置为00℃。

6、缺水报警： 当水位从高变低，出现缺水状态时，蜂呜报警，同时位时，测控仪会自动进入低水压模式，“低水压”图案点亮，在此上水模式中，测控仪会间隔30分钟启动一次，同时测控仪自动静音，以免上水、关闭时经常蜂呜，打扰用户休息：按“上水键”可取消该次低水压上水模式：

11、温控上水：  当水箱水未加满，水温以超过85~C时，  自动补水至合适水温65cC左右，此功能可防止出现低水量高水温的不合理现象。

12、定时上水：若有供水不正常，有时有水，有时没水等特殊情况用户可根据自己的生活习惯，设定定时上水或定时加热，设定完毕后测控仪每天会根据所设定的时间自动上水及加热。

1 3、强制上水：水位传感器出现故障时，可按“上水”键，实现强制止水，每分钟会出现蜂鸣提示，注意有无溢水，8分钟后自动关闭上水。

三、使用方法

通电后，测控仪会自动将水位加满至100％，如果无太阳光照使水温升高，则3小时后自动加热至水温50℃，太阳能上水、加热是合智 能运行的，因此，用户不必作任何操作，若想变更预置水位、水温或采用定时模式，可按如下方法操作：

1、水温水位设置：先按“预置”键，当前预置温度。预置水位快速跳动，然后按“上水、水位”键设置水位，按“加热、水温”键设置水温，请用户根据自己的需要设置到所需水位和水温；建议设置水温不超过60~C，可充分利用太阳能，减少电加热，节约电能。

2、定时控制：在需要定时上水或加热时，长按“上水、水位”键或“加热、水温”键盘，约3秒钟听到“嘀”短提示音后放手，数码显示“00'’，然后按“上水、水位”或“加热、水温”键调整时间，设定温度℃或圆圈图案闪烁：若3小时后上水或加热，先按“上水、水位”键或“加热、保温”键盘约3秒钟，听到“嘀”短提示音后放手，再按 “上水、水位”或“加热、水温”键三下，数码显示 “03”则定时完成。

3、温控上水：根据季节不同，太阳光照不同，可设置温控上水功能，按“电源”键温控上水则启动，若取消再按电源键同取消。

长按电源键则关机。

四、注意事项

1、不要让水直接冲淋测控仪

2、水箱内不得长期无水，以免空晒造成太阳能超高温，保护太阳能热水器及水温水位传感器

3、为防止错误操作、电源不正常及控制失灵等意外。问题造成长时间溢流，电磁阀及太阳能热水器必须安装在不发生水渗漏到室内或喷射造成事故的地方，若装有回水管，必须接可靠排水管道，并必须安装可靠避雷措施，注意防雷击。当发生雷电时应及时断开电源停止使用太阳能，注意人身安全

4、发现上水速度很慢而水压正常，可能是电磁阀滤网堵塞，卸开接口、清洗衣滤网：

5、本测控仪具有漏电保护功能，因此用户用水时只需按“加热”键关闭加热，加热图案熄来，即可放心使用，不必拔下电源插头

太阳能（solar energy），是指太阳的热辐射能（参见热能传播的三种方式:辐射），主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。

自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。

1.按“上水。预置水位快速跳动、水位”或“加热，数码显示“03”则定时完成，因此、水温”键三下，听到“嘀”短提示音后放手、水位”或“加热，当前预置温度。

2.用户不必作任何操作，数码显示“00&#39，请用户根据自己的需要设置到所需水位和水温，则3小时后自动加热至水温50℃，若想变更预置水位，再按“上水、保温”键盘约3秒钟，太阳能上水，若取消再按电源键同取消。

一. 基本概念

太阳能(solar energy)，是指太阳的热辐射能(参见热能传播的三种方式:辐射)，主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。

自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。

太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。

二. 具体分类

1.太阳能光伏

光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置， 太阳能利用由几乎全部以半导体物料（例如硅）制成的固体光伏电池组成。由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表以及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋提供照明以及交通信号灯和监控系统，并入电网供电。

2.太阳能光热

现代的太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外，建筑物亦可利用太阳的光和热能，方法是在设计时加入合适的装备，例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。

三. 利弊分析

优点

（1）普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且无须开采和运输。

（2）无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。

（3）巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。

（4）长久：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。

缺点

（1）分散性：到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低。平均说来，北回归线附近，夏季在天气较为晴朗的情况下，正午时太阳辐射的辐照度最大，在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能平均有1,000W左右；若按全年日夜平均，则只有200W左右。而在冬季大致只有一半，阴天一般只有1/5左右，这样的能流密度是很低的。

（2）不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，所以，到达某一地面的太阳辐照度既是间断的，又是极不稳定的，这给太阳能的大规模应用增加了难度。

（3）效率低和成本高：目前太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，技术上也是成熟的。