特斯拉一直在做很酷的事情。排在第一位的就是该公司最新推出的一款全电动半挂卡车Tesla Semi。这听起来可能是个愚蠢的想法，但我不这么认为。你只需要想一下全国各地的货物运输量就行了。虽然说火车会更高效，但卡车也在其中发挥很大的作用。简单来说，Tesla Semi可能比传统的卡车有两个改进之处。首先，电动卡车将明显减少排放(这取决于能源的来源)。其次，随着更多的汽车变得自动化，类似于Tesla Semi的卡车可能会更安全。
但如果说Tesla Semi上安装上了太阳能电池板会是一种什么样的场景?会不会带来更大的颠覆?
埃隆•马斯克已经有了一家致力于太阳能的公司——为什么不将二者联合起来，取得更大的优势呢?特斯拉和SolarCity已经携手合作，建立一个包含太阳能电池板、家用电池和电动汽车等统一的能源系统。难道会想不到在卡车的表面上安装一些太阳能电池板，让它更有效率吗?不过，具体原因我们不得而知。只能自己来研究学习——所以我打算估算一下在Tesla Semi车顶上安装太阳能电池板会有什么影响。
能从车顶上获取多少功率(Power)?
你能从卡车上的太阳能板上获得多少功率与能量(这是两种不同的东西)?首先，我想我应该指出功率和能量之间的区别。功率是你从太阳得到能量的速率。在地球表面，太阳发出的光每平方米产生1,000瓦特。在能量方面，这是1,000焦耳每秒(假设面板的效率是100%，其实不是)。
太阳能电池板产生的平均功率取决于几个因素：更大的太阳能电池板能提供更多的能量(这似乎是显而易见的);但这也取决于阳光照射面板的转化效率和角度。目前市面上最好的面板大约是20%的效率，而且当光线垂直于面板时，它们的效果最好。
利用这些假设，让我们用一些数值来估算一下从Tesla Semi车顶上获取的来自太阳能的功率。
首先，我需要估算一下尺寸。我想说的是，太阳能电池板应该会覆盖了Tesla Semi的整个顶部。由于车辆的标准尺寸有明显的不同，我假定有2.6米宽，15米长，总面积为39平方米。其次，我需要阳光的入射时间和平均角度。我假设8小时的时间，在60度上。这显然是对问题的过度简化，但对于粗略的估计来说已经足够好了。哦，我也会用20%的转化效率。
从照射面积，太阳光的角度和转化效率，我可以计算出平均功率：
因为总能量是功率和时间的产物(以秒计)，我得到的能量是112 x 106焦耳(112 MJ)。但这是否足以维持卡车运输?
Tesla Semi的电池容量有多大?
为了让卡车的太阳能电池板有意义，你从太阳能板上获得的能量将需要会对储存在卡车电池中的能量有重要意义。不幸的是，特斯拉没有给出Tesla Semi的电池容量大小。我只需要估计一下。
这是我所知道的：它有500英里的续航里程，有点像柴油卡车(但可能会更符合空气动力学)。所以，如果我能估算出传统卡车行驶500英里的能量——那应该和储存在电池里的能量差不多。
根据维基百科，一辆时速70英里的卡车需要280马力(这是2.09 x 105瓦)。以这样的速度，行驶500英里需要7.14个小时。因为我知道功率和时间(我可以转换成秒)，我可以计算能量。
好吧，这需要很多的能量。虽然太阳能电池板的能量看起来很有价值，但它只占电池总能量的2%。当然，在计算中很有可能我做出了一些糟糕的估计——但这可能并不重要。即使我的电池容量减少了5倍，这也仍然只占电池总容量的10%。这意味着，为了给整个电池充满电，需要80个小时，而不是8小时。
对不起，埃隆，这是行不通的。
(关键字：太阳能 电池板)