汽 車 太 陽 能 天 窗 班級：車輛三乙 學號：49615916 姓名：邱柏諺 老師：吳宗霖 目錄 n摘要1 n現況26 n結構7 n優點89 n實用10 n國內外太陽能發展11 n太陽能天窗電路圖12 n國內國人自製之太陽能天窗架構13 n實體圖1415 摘要 目前在很多高檔轎車上，太陽能天窗已經開始使用，可以說它是應用在 量產汽車上最“平易近人”的新科技。 太陽能作為清潔無污染的可再生能源，已經在各行各業上得到了廣泛的 應用。可以預見的是，汽車太陽能天窗將隨著科技的不斷進步而將自身 功能越發完善和提升。而在未來的汽車上，我們看到的將不只是太陽能 天窗，或許還有太陽能車頂、太陽能車身等等，而且這一汽車新科技的 運用也將從豪華轎車逐步走向普通家庭用車，也許在不久的將來，我們 自家的汽車上也能出現更多更好的太陽能科技。 1 現況 n替代能源因石油枯竭、全球暖化而日益迫切。因此，儘管現階段太陽 能成本昂貴，德、日、美等國家仍不惜以獎勵補助方式推廣應用，過 去五年，太陽能的需求每年都有兩位數的成長。 歐美市場崛起，台灣 太陽能業者茂迪、益通及更多新進廠商如旺能、昱晶，也迅速在全球 供應鏈搶占一席之地。 n據估計，替代能源在二二年前將可一舉超越石油，也就是說，太陽 能產業的景氣才剛開始。 油電混合（Hybrid）車一個月大概只須加 一次油，如果再加裝太陽能天窗，未來汽車可能半年才須加一次油， 到時候，民眾恐怕將不再需要加油站，因為，大家只要在汽車開進保 養廠的時候順便加油就可以了！益通光能總經理蔡進耀興奮地說。 不再需要加油站？聽起來似乎過於誇張，不過，太陽能的應用確實日 益廣泛。 n目前，台灣民眾最常見的大多是馬路旁的太陽能路燈、交通號誌、旅 遊用的太陽能背包，以及裝設太陽能板的商辦大樓，但在國外，太陽 能則更普遍進入家庭生活之中。 2 n過去五年來，太陽能的需求都以兩位元數的幅度成長，關鍵在於太陽能 具備解決高油價問題的功能，又可達到環保、節能的效果，相較於風力 以及水力發電等其他替代能源，太陽能更有不受地形限制的優勢。因此 ，儘管太陽能的設備昂貴，日本與歐美先進國家政府採用租稅抵減及政 策補貼的案例還是越來越多。 其中，德國政府用三倍於傳統電力的價格 ，購買太陽能系統所產生的電力，影響最深遠。西班牙、義大利及美國 等先進國家都參考德國作法，制定法規獎勵民眾在自家樓頂裝設太陽能 板。 以往太陽能景氣榮枯與油價波動關係非常緊密，不過，現在太陽 能景氣直接受油價高低影響的現象已經出現變化。 n舉例來說，以往僅有原料廠及設備商等上、下游供應鏈，得利於太陽能 產業迅速崛起，現在，美國政府推出一項前所未有的商業模式，讓民眾 幾乎不用花費一毛錢，就可以在自家樓頂裝設太陽能板，同時還能達到 促進太陽能產業與就業機會的效果。 n日前特地前往美國Sun Edison公司考察的蔡進耀說，美國聯邦政府目前對 於裝設太陽能設備的補助約為三成，包括加州及夏威夷等地方政府還額 外補助另外的費用，SunEdison則協助民眾以及公司行號安排摩根士丹利 （Morgan Stanley）等金融機構貸款，還款來源則是這些設備未來發電之 後賣回給電力公司的收入，至於SunEdison則從賣出的設備獲取利潤。 3 n這是一個創造政府、民間以及業者三贏的新商業模式。這個模式，不 僅僅打破了長久以來太陽能產業難以商業化的迷思，也讓第二梯隊 的太陽能產業應運而生。 目前，除了美國民眾出租屋頂讓 SunEdison的設備曬太陽以外，就連Wal-Mart（沃爾瑪）、Costco （好市多）、Target以及奇異（GE）等知名大型連鎖賣場與企業，也 樂得與SunEdison合作，除了這些連鎖賣場裝設的太陽能屋頂對於形象 有正面助益以外，更重要的是，這些新裝設的屋頂不但無須花費額外 開支，還可以讓這些大企業省下一筆為數可觀的電費。 n去年美國的太陽能市場雖然不到全球的一成，不過，在政府及民間積 極推展的情形下，未來二到三年，美國勢必成為全球最大的太陽能 市場。蔡進耀與蔡文惠異口同聲地說。 值得注意的是，一九九五年 時，全球最大的太陽能廠商是BP（英國石油），五年後，這頂桂冠被 日本的夏普（Sharp）拿走，到了二五年，德國的Q-Cell已經躥升到 全球第二位。 4 n這個產業正在洗牌當中，二一年時，全球最大的太陽能廠商可能會 變成美國的SunPower或SunEdison。 目前，日本家庭是全球使用太陽 能比率最高的國家，德國以及美國則是後起之秀。至於台灣由於再生 能源法案尚未通過，目前太陽能板多裝在公家機關、學校、博物館以 及醫院等機構，類似台達電願意主動花錢在南科廠辦大樓屋頂加裝太 陽能板的企業，則是少之又少。 n至於一般住宅裝設太陽能設備的比率更低，主因在於一般住宅都過於 擁擠，且台灣的透天厝屋頂是平的，不適合安裝，就算是安裝了太陽 能板，剩下來的電力也不能賣回給台電。如果光從經濟效益的觀點 考量，民眾安裝太陽能板的意願恐怕很低。 n台灣內需市場未能對產業發展帶來助益，不過，由於太陽能產業技術 與原料，和台灣科技業最擅長的半導體相當類似，在歐美市場快速崛 起後，除了既有的業者茂迪、益通立即受惠之外，新進的廠商如旺能 、昱晶也迅速複製茂迪的營運模式，在這個暴紅的產業卡位成功。其 中，昱晶成立迄今雖不到兩年，目前在興櫃的股價已經高掛二百元， 緊跟在茂迪與益通之後。 5 n供應太陽能原料的綠能，目前在興櫃的股價更達二八元，成為大同 集團的金雞母。 眼看太陽能產業的商機迅速成長，投入這項產業的公 司更如雨後春筍般冒了出來，據估計，台灣投入太陽能電池產業的公 司已經從外界熟知的茂迪與益通兩家，快速膨脹到現有的九家，顯然 ，這個產業的技術已經相當成熟，甚至只要有錢就可以購買機器設備 ，對方還負責把生產技術從頭到尾教到會。 n既有的廠商擴增產能更是積極，其中，茂迪與益通今年產能估計都將 成長一倍，預料茂迪的全球佔有率將從第七名晉升到第五位，至於動 作較快的昱晶更是大膽與美國原料供應商MEMC一舉簽下十年上千億 元的採購合約。 大手筆的投入看起來似乎是商人愛拚才會贏的一貫手 法，據估計，全球太陽能電池廠已經多達八十五家。問題是，由於下 游擴張的速度實在太快，但上游矽土（全球約十家）以及長晶廠（全 球約十八家）產能增加速度相對較慢的情形下，原料供不應求的問題 越演越烈。其中，矽土每公斤從二三年的二十美元飆漲到目前的二 百至三百美元，漲幅高達十倍。 受此衝擊，太陽能電池廠的毛利率逐 步走低，也就是說，供應鏈已經演變成上肥下瘦的狀態。 6 結構 n這種太陽能天窗是在汽車天窗的玻璃下方設置有太陽能電池，太陽能 電池與設置的控制單元輸入端相連接，輸入端連接車輛空調系統的溫 度感測器，同時輸入端還與蓄電池和點火器相連接。玻璃下方的太陽 能電池吸收太陽能，經汽車天窗控制單元可對蓄電池進行充電，保證 蓄電池的電能充足，同時延長蓄電池的使用壽命。 n有的車型太陽能天窗可以在陽光充足時利用太陽能將鼓風機運轉，將 車內外空氣進行交換，不消耗電能和其他能量，但住車通風和住車加 熱則需要消耗電瓶電能，住車加熱還要消耗部分燃油。有的太陽能天 窗則只將一部分能源供給天窗系統去用，當住車時太陽能天窗就不會 給予其他額外的支援。 n這款光電玻璃和傳統隔熱玻璃一樣，分為內外兩層，但外層由多片長 方型小單元組成，每個小單元都附有太陽能電池，設置於外層玻璃的 塑膠稜鏡會將日光反射至電池，並讓熱氣散失。 7 優點 n在夏天高溫天氣裏，汽車在烈日下停車熄火，完全沒有能源供給時， 能自動調節車內溫度。 n內置在天窗內部的太陽能集電板依靠陽光所產生的電力，經過控制系 統來驅動鼓風機，將車廂外的冷空氣導入車內，驅除車內熱氣，達到 降溫的目的。當駕駛者及乘員再打開車門及坐在座位上，不會感覺熱 浪襲人、悶熱難耐，汽車的空調系統可以在最短時間內將車內溫度降 至舒適的程度。 n改善車內的空氣狀況，冬天也可以減少車內前擋風玻璃的結霜。 n太陽能天窗的運作持續將車廂內熱空氣排出，可以延長各類塑化、皮 革製品及電子產品之使用壽命。 8 n太陽能天窗的汽車駕駛室內的溫度最高降低20。本實用新型是種 太陽能汽車天窗智慧控制器，屬可再生能源技術應用領域。 n發明目旳是利用太陽能和單片機及軟體技術，使太陽能天窗提供能源 ，調節車內溫度，或給汽車蓄電池充電。智慧控制器單扳機 ，電流檢測，由三端穩壓器和儲 能器件、及二極體組成穩壓電源。積極效果表現在停車 後拔出汽車開關發動機停止轉動後，太陽能電池供電系統啟動，驅 動汽車空調鼓風機及製冷器。利用太陽能供電，節能降 溫，十分有效減少le汽車內由熱所產生的“孤島”效應。 n(註)孤島效應：獨立供電，因為電力的供給與負載的需求無法平衡， 這時候的分散式電源系統僅供給局部負載的現象卽是孤島效應。 9 實用 n 生耀光電將把太陽能系統應用到汽車天窗，汽車停止時，透過太陽能系統的 獨立電流啟動車上的空調系統散熱，可以使車內溫度降低20%，提高汽車的 舒適度，且因為使用的電力來自太陽能的獨立系統，可節省油耗，提高汽車 的安全性。且為了強化產品應用面領域,生耀未來將生產車用太陽能天窗，能 讓汽車在酷熱天氣下乙太陽能啟動冷卻系統，大幅降低車內溫度。另一方面 ，透過太陽能天窗所發的電力，也能用來使用車用 DVD、音響等設備，而不 再需要發動汽車，對於省油和環保都有效果。 n目前國內銷售的車型當中，賓士E級，奧迪A8、A6L、A4、途銳等部分車型 都已配備了太陽能天窗，但並不是所有車型的太陽能天窗都能達到理想的降 溫效果。新奧迪A6L太陽能天窗可以在陽光充足時利用太陽能將鼓風機運轉 ，將車內外空氣進行交換，不消耗電能和其他能量，但住車通風和住車加熱 則需要消耗電瓶電能，住車加熱還要消耗部分燃油。而奧迪A4的太陽能天窗 好處只是將一部分能源供給天窗系統去用，當住車時太陽能天窗就不會給予 其他額外的支援。 10 國內外太陽能發展 n1 德、法交界的機場利用空地設置太陽能發電系統。 n2 台南縣虎頭埤風景區內的太陽能電動環保船。 n3 太陽能高爾夫球車。 n4 玉山國家公園的梅山遊客中心，利用太陽能發電作為路燈電力來源 。 n5 電話亭也可以使用太陽能。 n6 加拿大學生設計參加太陽能船競賽的作品。 n7 美國丹佛市的太陽能路邊停車收費系統。 11 太陽能天窗電路圖 12 國內國人自製之太陽能天窗架構 13 (太陽能天窗打開圖) (零件圖) 14 (圖：太陽能天窗實車上視圖) (圖：實車圖) 15 n信昌機械提高汽車的能量-太陽能汽車天窗產品 n今周刊538期 n汽車太陽能天窗環保節能新科技 n創新、環保、新科技 汽車太陽能天窗 n太陽能天窗 修改電路圖 謝 謝 報 告 完 畢