幻想！自动发电汽车真的能实现吗？
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。但这些新能源车方案都不够新颖，锂电池和汽油普遍混动。
除了汽车厂商，还有很多人突破客观规律，充满各种奇思妙想。比如不需要充电的自供电汽车，利用轮胎摩擦发电的汽车等等。不要以为只是不切实际的妄想。有些人提出了这些想法，甚至申请了专利。
电动汽车能量的“循环”利用
电动汽车不依靠外部能源，自己发电，听起来很奇怪。不过在一个专利网站上，小黑确实看到有牛人申请了“新能源电动车自发电方法”专利。涉及电机、发电机、传动轴等部件。
专利摘要显示，电机驱动轴和发电机驱动轴通过连接套连接，另一端直接伸入变速箱内转动变速箱内的齿轮，产生的电能储存在汽车电池内供汽车使用。
简单来说，这是一种能量再利用的方式，利用变速箱转动提供的动能发电，储存在汽车电池中再利用。这种专利并不是民间神的独创。丰田、特斯拉和其他制造商已经将这项技术应用到汽车上。
丰田制动能量回收装置
很多丰田老司机都知道丰田有制动能量回收装置，其原理是利用汽车制动/刹车装置。汽车在行驶的时候，总是需要一个刹车的场景。此时发动机的动力输出会暂停，同时会增加一个行驶阻力负载，消耗汽车的惯性。这个装置就是刹车。
在制动过程中，汽车的惯性确实作用在制动器上，使其变成摩擦片的热能。丰田动能回收装置通过一定的技术手段回收这些能量，储存在电池中，需要时再利用。
特斯拉单踏板
与丰田类似，特斯拉也提供了“动能回收”系统，具体体现为当车主在单踏板模式下驾驶时，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，特斯拉甚至不用踩刹车踏板就可以启动“动能回收”系统，比较好用。当然，单踏板也有缺点。最近特斯拉频频遭遇“失控”事故，不少业内人士猜测该功能可能是原因。
摩擦电:轮胎发电方法
当汽车行驶时，许多部件都在产生能量。在我们的邻国日本，一群工程师已经把目光投向了轮胎发电。住友橡胶工业公司和日本关西大学的团队共同开发了一种能量收集器，可以在轮胎旋转时发电，将轮胎静电转化为电能。
在技术细节方面，工程师将电极放在轮胎中的两层橡胶之间，每层橡胶覆盖一个电极。轮胎滚动时，两层橡胶之间的位移会摩擦起电。
在国内，也有一批科学家盯上了绿色动力轮胎。中科院北京纳米能源与系统研究所王忠林教授团队与玲珑轮胎合作，完成了基于摩擦纳米发电机的发电轮胎研发。
与日本团队不同的是，中科院团队将导电层置于胎面层中间，并使用轮胎胎面作为摩擦纳米发电机的摩擦层。在轮胎滚动的过程中，导电层与地面的距离不断变化，进而电位发生变化。
虽然具体实现形式不同，但中日两国的R&D团队都采用了摩擦起电的基本原理。虽然技术先进，但缺点同样明显。在实验室中，9cm这种轮胎胎面材料在实验室中可以得到21μA的电流输出和150V的电压。因为发电量太低，科学家目前只想到胎压监测等用途。
脑洞大开:“永动机汽车”
动能回收，轮胎摩擦起电，这些技术还是属于正经科研的范畴。在民间，自然有一群人在执着地研究永动机。
一个贴吧神用电池和电机建立了独立的供电和用电系统。据他说:“随着电机转速的增加，发电机输出的电流也增加。当发电机的输出电流大于电动机消耗的电流时，它就开始给电池充电或输出电力。”
根据这个原理，他甚至组装了一套“自发电循环装置”。电池和电动机建立了独立的供电和消耗系统，发电机和电池建立了产生和储存能量的系统，实现了能量的自我循环利用。
永动机哥的实验装置在视频中实现了一分钟的“自循环”。当然，这个“奇人”实验不能当真。从物理角度来看，当一种形式的能量转化为另一种形式的能量时，就会产生其他形式的能量，永循环发电的技术永远无法实现。
另外，在能量传递的过程中也会有损耗。比如充电器工作，控制器工作，也会消耗一些电能。理论上，没有外部能源是不可能实现自发电电动汽车的。
风能，太阳能，自发电汽车的新方向？
能量守恒定律是自然界普遍的基本定律，永动机的想象是不现实的。除了永动机，还有自发电的新思路在萌芽。
小黑在网上看各种上路旅行视频，发现很多驴友的车上都用上了风能和太阳能。有的徒步者把小型风力发电机带在车上，停车休息时放在车顶，利用风力为汽车提供动力；一些徒步旅行者将一个大型太阳能电池板直接放在房子的屋顶上，利用太阳能发电。
风能和太阳能都属于清洁能源，是真正的环保汽车。如果风能汽车和太阳能汽车真的能实现，那么锂电池汽车甚至有可能被取代。
屋顶小型风力涡轮机
当然，现实远比理想残酷。提供的风力超过小型风力发电，需要克服风阻才能做功。风力发电机转化的能量很大一部分来自汽车本身消耗的能量。另外，行驶中车速过快，车顶的风力发电机不符合安全驾驶规范。因此，只能在停车时使用风力发电机，不允许在车辆行驶时放置风力发电机。
小型风力发电机参数
最后，风能的转换与汽车实际消耗的能量相差太大。根据旅行者的经验，一台600W的小型风力发电机，在三级风的情况下，可以获得四分之一的额定输出功率。也就是说每小时产生0.15度电。停车12小时也能产生1.8度电。
纯电动汽车百公里耗电量在13度到18度之间。经过简单换算，可以得出1.8千瓦时可以使新能源汽车行驶10至13公里。可见风力发电机根本不足以给新能源汽车供电。
太阳能发电的情况略好于风力发电。德国公司Dethleffs e.home开发了一种太阳能大篷车，由3000块太阳能电池板组成，提供3KW的电力。根据碳银光伏提供的数据，1KW模块可以有效暴露在阳光下6小时，不考虑1天的损耗，可以产生6千瓦时的电量。
太阳能房车概念车
由此计算，房车太阳能电池板产生的电能一天可以跑100多公里。但考虑到房车需要冰箱、微波炉等电器，还是很难天天用。现阶段，这款太阳能房车还处于概念阶段，没有正式发布。太阳能电池板有一些问题，比如发热高，维护困难等等，而全车包裹的太阳能电池板又不符合房车的设计，所以发电效率超高的房车基本不会实现。
无论是风能、太阳能、轮胎摩擦动能还是制动能，都不足以为新能源汽车提供长久续航能力。所以主流的新能源汽车厂商都没有采用这些技术作为主要驱动力。但这些清洁能源可以作为新能源汽车的补充，为车辆提供动力电池之外的额外能量。在电动车已经焦虑续航的时代，加入风能和太阳能发电组件，关键时刻可能会有奇效！
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