房车垂直风力发电机

『壹』 奇思妙想！自发电汽车真的可以实现吗

2021 年，新能源 汽车 站在了风口上。华为、小米、大疆、滴滴，知名互联网公司纷纷涉足新能源 汽车 产业。

纯电动 汽车 、混合动力 汽车 、增程式电动 汽车 ，各种新能源 汽车 解决方案层出不穷。不过，这些新能源 汽车 方案都不够新奇，普遍采用锂电池与汽油混动方式。

在 汽车 大厂之外，民间还有不少牛人，他们突破客观规律，脑子充满各种奇思妙想。比如不需要充电的自发电 汽车 ，利用轮胎摩擦发电的 汽车 等等。千万不要以为只是不切实际的妄想，确实有人将这些设想做了出来，甚至申请了专利。

电动车能量“循环”利用

不依靠外部能源，电动车自行发电，听起来有些匪夷所思。然而小黑在某专利网站，确实看到有牛人申请了《新能源电动 汽车 自行发电方法》专利。其中涉及到电机、发电机、传动轴等部件。

专利摘要显示，该专利将电机传动轴与发电机传动轴由连接套连接，另一端直接伸入变速箱内，转动变速箱内的齿轮，发出的电储存在 汽车 电池上供 汽车 使用。

简单来说，这是一种能源重复利用方式，利用变速箱转动提供的动能发电，储存到 汽车 电池中重复利用。这种专利并非民间大神独创，丰田、特斯拉等厂商早就将这类技术用到 汽车 上了。

丰田制动能量回收装置

不少丰田老司机，都知道丰田有一种制动能量回收装置，其原闭闷巧理为利用 汽车 制动/刹车装置罩庆。 汽车 在行驶过程中，总会需要刹车场景，这时会暂停发动机动力输出，同时增加一个运行的阻力负荷消耗 汽车 前行的惯性，这种装置就是制动器。

制动过程中， 汽车 惯性对制动器做功，使其变成摩擦片的热能。丰田动能回收装置正是通过一定的技术手段将这些能量回收利用，储存到电池中，等需要的时候再利用。

特斯拉单踏板

与丰田类似，特斯拉也提供“动能回收”系统，具体表现为车主在使用单踏板模式驾驶时，用户松开油门踏板，“动能回收”系统开始工作。对比丰田，可以发现特斯拉甚至不用踩制动踏板就可以开启“动能回收”系统，使用起来更加简便。当然，单踏板也有缺点， 近期特斯拉频频遭遇的“失控”事故，不少业内人士猜测可能就是这个功能所致。

摩擦生电：轮胎发电法

汽车 在行驶过程中，有很多零部件都在产生轿键能量。我们的邻国日本，就有一群工程师盯上了轮胎发电。住友橡胶工业株式会社与日本关西大学的团队，一起开发了一种能量收集器，可以在轮胎转动的时候发电，将轮胎静电转化为电能。

技术细节上，工程师们把电极安放在轮胎两层橡胶之间，每层橡胶都覆盖在一个电极上。当轮胎滚动时，两层橡胶之间产生的位移就会摩擦生电。

在国内，同样有一群科学家盯上了绿色发电轮胎。 中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林教授团队与玲珑轮胎合作，基于摩擦纳米发电机，完成了发电轮胎研发。

与日本团队不同，中科院团队将导电层置于胎面层中间，使用轮胎胎面作为摩擦纳米发电机的摩擦层。导电层在轮胎滚动的过程中，由于和地面的距离不断地发生改变，进而发生电势的变化。

虽然具体实现形式不一样，但是中日两国研发团队都采用了摩擦生电这一基本原理。在技术上固然先进，但是缺点同样明显。在实验室中，9cm² 该种轮胎胎面材料在实验室就可以得到 21μA 的电流输出和 150V 的电压。由于发电量过低，因此科学家们目前只想到了胎压监测等用途。

脑洞大开：“永动 汽车 ”

动能回收、轮胎摩擦生电，这些技术还处于正经科研范畴。在民间，自然还有一群人，持之以恒地进行着永动机研究。

某贴吧大神就利用电瓶与电机建立了一个独立的供、用电系统。据他所言：“随着电机转速的提高，发电机输出的电流增大，当发电机输出电流大于电机消耗的电流时，开始给电瓶充电或向外输出电功率。”

根据这套原理，他甚至组装了一套“自发电循环装置”，电瓶与电机建立了一个独立的供、用电系统，发电机与电瓶又建立一个发电、储存能量的系统，从而实现能量自循环利用。

永动机老哥的实验装置，在视频中实现了一分钟“自循环”。当然，这位“奇人”的实验并不能当真。从物理角度来讲，将一种能量形式转换成另一种能量同时，还会产生其他形式的能量，永动循环发电的技术永远不可能实现。

此外，能量传输过程中也会产生损耗，比如充电器工作时，控制器工作时，其本身也会消耗一部分电能。理论上，不依靠外部能量，自发电的电动 汽车 根本不可能实现。

风能、太阳能，自发电 汽车 新方向？

能量守恒定律是自然界普遍的基本定律，永动机畅想都是不切实际的瞎想。在永动机之外，依然有新的自发电想法萌发。

小黑在网上看各种自驾游视频，发现不少驴友已经将风能、太阳能用到 汽车 上。有的驴友将小型风力发电机带在车上，驻车休息的时候就将其置于车顶，利用风力发电为 汽车 供能；有的驴友直接在房车顶上安放一大块太阳能电池板，利用太阳能发电。

风能与太阳能都属于清洁能源，属于真正意义上的环保 汽车 。若是风能 汽车 与太阳能 汽车 真的可以实现，那么锂电池 汽车 甚至有可能被取代。

车顶小型风力发电机

当然，现实远比理想残酷。提供的风力超过小型风力发电需要克服风阻做功，风力发电机转换得到的能量，很大一部分就来自于 汽车 本身消耗的能量。此外， 汽车 在行驶过程中速度过快，车顶上的风力发电机并不符合安全驾驶规范。因此，风力发电机只能在驻车的时候使用，车辆行驶过程中并不允许安放风力发电机。

小型风力发电机参数

最后， 风能的转化与 汽车 实际消耗的能量相差太大。 根据驴友体验，一台 600W 功率小型风力发电机，在三级风条件下，可以得到四分之一额定输出电量。也就是说每小时发电 0.15 度电。驻车 12 小时也就能产生 1.8 度电。

纯电动 汽车 百公里消耗电量在 13 度到 18 度之间。经过简单换算，可以得出 1.8 度电可以让新能源 汽车 行驶 10 到 13 公里。由此可见，风力发电机根本不足以为新能源 汽车 供电。

太阳能发电的情况比风力发电稍好。德国公司 Dethleffs e.home 开发了一款太阳能房车，全车由 3000 个太阳能电池板堆砌而成，提供 3KW 电力。根据碳银光伏提供的数据，1KW 组件有效日照 6 小时，不考虑损耗 1 天可以发 6 度电。

太阳能房车概念车

由此推算，该房车太阳能电池板一天产生的电能，跑上一百多公里完全没问题。不过考虑到房车需要冰箱、微波炉等电器，日常使用起来还是有些难度。现阶段这款太阳能房车还在概念阶段，并没有正式发售。太阳能电池板有发热高、保养维修困难等难题，且全车包裹太阳能电池板也不符合房车设计，因此发电效率超高的房车基本不会实现。

不管是风能、太阳能、轮胎摩擦动能还是制动能量，都不足以为新能源 汽车 提供长久续航的能力。因此，主流新能源 汽车 厂商并没有一家采用这些技术作为主要动力。不过，这些清洁能源可以作为新能源 汽车 的补充，在动力电池之外，为 汽车 提供额外能量。在电动 汽车 一直为续航焦虑的时代，增加风能、太阳能发电组件，关键时刻或许可以有奇效！

图源：B站、微博、谷歌、pixabay、贴吧

『贰』 房车为什么不用风力发电机

房车不装风电是因为安装后会增加房车的高度，行驶中还会增加风阻。加大车辆油耗。法律法规也不永许在车身外部安装有安全隐患的设备。

按装风力发电机叶片太小发电功率太小没有效果，叶片太大会影响车辆的安全性。而且风力发电对风力的大小也有要求，发电的条件很难满足。成本上也不划算。所以房车上不装风力发电机。

『叁』 房车怎么去充电

48V房车生活电瓶的十种充电方式

一 12V升压模块充电

观察现在的12V房车底盘，有110A，130A，220A的行车发电机，也有150A的双行车发电机。房车厂采购底盘为省钱，也有用更小的行车充电功率的，这点要特别注意。

优点；12V的行车发电机升压后为48V生活电瓶充电，原理简单，接线简单，操作方便。对于所需要的升压降压模块，多处可购买！

缺点：采用升压或降压模块，存在转换效率问题，还有升压降压模块的稳定性也容易出问题。

二 12V逆变220V交流后充电

优点：理论上挺不错，逆变器不管工频高频，都有一大堆，效率也挺高。

缺点：可能逆变器太贵，体积也不小，并未见过车友用这种方法，只是车友讨论过这种充电方式。

三 48V直流行车借力发电机充电

优点：借力发电机是个好东西，可以一小时充五度电，有如此相对较高的充电功率。而且48V对比12V，电流减小，散热较小，损耗也减小。

缺点：房车市场太小，底盘厂商根本不研发，民间有玩家自己改装的，这需要发动机舱有足够的空间，而且从严格意义上说私自改装违法，汽车也会失去保修。

四 220V交流行车借力发电机充电

这个优缺点和上面的48V借力发电机差不多，

五 太阳能光伏板充电

优点：科技飞速发展，太阳能光伏板从最早期的40多元一瓦降低到现在的两三元一瓦，价格便宜，安装接线简单方便。而且发电量也不错，车友实测，车顶840瓦的太阳能拉萨路上，一天极限发电量5度电。

缺点：较贵

六 风力发电机充电

优点：适合部分特殊玩家，比如自驾房车去拉萨，川进青出318，109一路，在海拔4000以上的山上，折多山，东达山，卡子拉山等，呼呼的风很大；即使在林芝鲁朗小镇，风力也不小，而且晚上风机也会发电。

缺点：存在即合理，理论上感觉挺好价格也便宜，但实际车友安装的很少，没有给出具体实测的使用情况和发电情况。

七 市电充电

使用家中或单位的220V插座充电，唯一注意10A，16A插座插排大小不一样就好。

八 充电桩充电

随着新能源汽车的发展，高速服务区充电桩有很多，也有统一的标准，房车建议留一个充电桩充电接口。

九 电动车增程器充电

优点：电动车增程器价格便宜，体积小巧，而且发电功率大，有6000W或者8000瓦的，这东西网上一搜一大堆，就类似个发电机。而且可以远程启动，一键控制，还可油箱分离，定制油箱大小，若是汽油底盘，还可以共用主油箱汽油发电。

缺点：噪音共振不小，而且对比便携发电机，若逆变器坏，房车用220V交流电的可靠性降低。

十 便携发电机充电

优点：便携方便，多功能，多用途。不管汽油发电机，燃气发电机都有，一搜一大堆。

缺点：即使进口的发电机，发电机给手机充电噪音小，带空调或电磁炉噪音共振大，很多房车玩家都淘汰发电机。

『肆』 风力发电和光伏发电技术未来能不能用于汽车呢

风力发电很难再汽车上应用，光伏发电到是可以用在汽车上。

风力发电之所以不能用在汽车上，主要是因为风机装在汽车上会增加汽车阻力，风阻增加后油耗也会增加。汽车之所以要设计成流线型，主要就是为了降低风阻系数，降低汽车行驶时的空气阻力。当降低10%的空气阻力时，油耗就会降低2.5%。

但是目前只是测试状态，可以看到该车大面积铺设了太阳能电池板，后风挡、尾箱盖、引擎盖等处都铺满了电池板，一定程度上影响了美观。，效率高达34%的电池板是一个关键，效率低没有任何应用价值，而高效率的电池板成本过高也是一个影响推广的因素。