它看起来像蝙蝠车，在太阳能上工作，可能是汽车的未来

这个梦想始于 1955 年，当时推出了一款名为“Sunmobile”的小型玩具式产品。它由轻木和业余爱好商店轮胎制成，只有 15 英寸长。装饰其外部的 12 个硒太阳能电池产生的马力比实际的马要少。但它证明了一个概念：仅靠阳光就可以使车辆行驶。岁月流逝，梦想演变成一辆改装的老式马车，车顶装有太阳能电池板。然后是一辆美化的自行车，一个退休人员的车库项目，一辆以每小时 51 英里的速度穿越莫哈韦沙漠的赛车。这是一个永动机的梦想。旅行不会对地球造成损害。只要阳光普照的旅程。这个梦想有问题，大问题。云来了。夜幕降临。物理定律限制了太阳能电池板将光转化为能量的效率。但一家初创公司声称它已经克服了这些问题。现在，它的创始人说，只要 25,900 美元，你的梦想就可以实现。 Aptera Motors 是一家加利福尼亚公司，其名称来自古希腊语中的“无翼”，今年将推出第一辆量产的太阳能汽车。这是一款三轮超空气动力电动汽车，覆盖着 34 平方英尺的太阳能电池。这辆车非常高效，在晴朗的日子里，仅这些电池就可以提供足够的能量来行驶大约 40 英里——是美国人平均通勤距离的两倍多。 Aptera 必须在公司开始分发之前接受安全测试，它希望在今年年底前完成。即便如此，也不清楚消费者是否会想要购买看起来像是蝙蝠车和甲虫混合体的东西。最初尝试以破产告终的阴影笼罩着创始人们，因为他们正准备推出新产品。

但是 Aptera 的创造者 Chris Anthony 和 Steve Fambro 认为世界需要像他们这样的汽车。在美国，交通运输是全球变暖污染的最大来源。拜登政府已将减少汽车排放列为优先事项，几家主要汽车制造商已承诺逐步淘汰配备内燃机的汽车和轻型卡车。 Anthony 和 Fambro 并没有打算制造一种可以依靠太阳能运行的车辆。他们只是想制造一辆更高效的汽车。事实证明，燃烧汽油并不是一种非常有效的旅行方式。根据能源部的数据，内燃机产生的能量中，多达五分之四会以热量的形式损失掉，或因克服风阻而浪费掉，或被燃油泵和其他部件消耗掉。全电动汽车的性能要好得多，但它们仍然不完美。大约 10% 的能量进入它们，将来自电网的交流电转换为电池的直流电。驱动系统的低效率又消耗了 20%，汽车仍然必须处理风阻和摩擦，通过再生制动系统可以减少一些浪费。从顶部到轮子，Aptera 旨在尽可能多地消除浪费。它的创造者说，这辆车的效率是汽油动力皮卡车的 13 倍，是普通电动汽车的 4 倍。该公司表示，Aptera 太阳能电池板产生的至少 90% 的电力用于推动车辆行驶。空气动力学形状 车辆的车身——前端弯曲，两侧宽，向后备箱逐渐变细——就像一架小型、快速的飞机。这减少了阻力，或空气流动抵抗车辆运动的力。减少阻力 Aptera 的起落架像海豚的肚子一样猛扑。这用于减少来自车辆和地面之间的湍流空气的阻力。

减少摩擦 工程师测试了至少 10 种轮胎，以找到“滚动阻力”最小的一种——车轮与地面的摩擦。他们还选择将汽车设计为三个轮胎，而不是四个，从而消除一个可以损失能量的接触点。更轻的车架因为更轻的汽车需要更少的能量来移动，Aptera 由超轻碳复合材料和玻璃纤维制成。它的拱形形状模仿了蛋壳的物理特性，使它像钢一样坚固. 它的一些零件可以在 3D 打印机上生产，降低成本 节能内饰 车内，停车时自动从汽车中排出热量，降低空调负荷 电子设备采用电阻最小的电线，超高效 LED 灯和低功耗显示器以及不使用时主屏幕的“睡眠模式”。累积的效率所有这些加起来就是一辆需要很少燃料的汽车。Aptera 仅使用 100 瓦时每英里的能量——大约相当于一台台式电脑在 30 分钟内消耗的能量。 Aptera 的充电方式与标准电动汽车的充电方式相同——只需将其插入电源插座即可。其极高的效率意味着汽车在普通充电站仅需 15 分钟即可行驶 150 英里。但普通的电动汽车需要一块“半卡车大小”的太阳能电池板才能行驶超过几英里，Fambro 说。同时，相对少量的太阳能电池可以推动Aptera。 “只有当你拥有一辆超级高效的汽车时，它才有效，”Fambro 说。但是，一旦他和安东尼意识到仅靠太阳就可以带他们走多远，“除了让它成为太阳能汽车之外，别无他法。”

左图：1960 年在伦敦的世界上第一辆太阳能汽车. 65 年前，当第一辆太阳能汽车小型 Sunmobile 在通用汽车贸易展上首次亮相时，就连其发明者也对其前景持怀疑态度。通用汽车官员告诉《大众机械》杂志，他们的创造“目前对汽车行业没有实际应用”。但这一挑战正是吸引丹麦冒险家汉斯·托尔斯特鲁普 (Hans Tholstrup) 的原因。他为自己消耗大量化石燃料的行为感到内疚——环游世界，驾驶快艇环游澳大利亚——他想做点什么来造福地球。 1982 年，Tholstrup 和赛车手拉里·帕金斯 (Larry Perkins) 推出了“安静的成就者”——一种船形的单人驾驶结构，顶部有一个 90 平方英尺的太阳能电池阵列。舵柄作为转向系统，车轮和刹车是从自行车上借来的。吃橙片以保持水分并在路边露营，他们用了 20 天的时间驱车穿越澳大利亚大陆 2,560 英里。他们的平均速度是每小时 15 英里。该项目的协调员 Tom Snooks 回忆说，Tholstrup 将这次旅程与 Kittyhawk 的飞行进行了比较：不切实际但鼓舞人心，预示着未来的进步。 Tholstrup 说：“如果它能激发太阳能发展的更多想法和想法，那么这项冒险将是非常值得的。” 1987 年，Tholstrup 发起了“世界太阳能挑战赛”，以鼓励其他人改进他的记录。很快，太阳能竞赛在全球兴起，吸引了来自汽车制造商和高中生的竞争。这些车辆从 Tholstrup 的“带轮浴缸”演变为子弹形状，再到带有弯曲的翼状太阳能电池板的三轮汽车。到 2013 年，世界太阳能挑战赛引入了“巡洋舰级”竞赛，以推动开发更具商业可行性的车辆。 “这是一个非常有趣的设计挑战，”密歇根大学机械工程师 Neil Dasgupta 说，他是学校装饰精美的太阳能汽车团队的教师顾问。 “而且我们已经取得了巨大的进步。”

该团队的 2017 年车辆在世界太阳能挑战赛中获得第二名，重量仅为 420 磅，平均时速接近 50 英里。 Dasgupta 解释说，由于太阳能电池板效率低下，太阳能汽车必须小巧而时尚。光伏电池可以转化为电能的波长受到限制。它们在变热时表现不佳。即使是最好的太阳能电池板，也只能将照射到它们的阳光的 23% 转化为能量。只需插入充电站，您就可以更快地获得更多电量。完全依赖太阳能也带来了实际问题。这意味着汽车不能停在车库或树下。一旦电池充满，任何附加到太阳能电池板的能量都会丢失。加州大学伯克利分校交通可持续性研究中心的联合主任蒂莫西·利普曼 (Timothy Lipman) 说：“这是一种小众的东西。” Aptera 可容纳两人，不适用于大家庭、多云西雅图的通勤者、必须拖着设备四处走动的水管工。利普曼说，太阳能汽车的进步可能会使更广泛的汽车行业受益。它们可能会导致开发更轻的材料，并为提高电动汽车的效率提供理由。制造商可以添加太阳能电池板来增加汽车电池。也许这项技术会在国家公园和偏远的军事设施中得到使用。但利普曼认为，太阳能汽车很难获得广泛的商业成功。一家中国制造商在去年遇到财务问题时仍在寻求资金来生产其原型。世界太阳能挑战赛首场“巡洋舰级”比赛的荷兰冠军推出了自己的初创公司 Lightyear One，并计划在今年年底开始交付大型四轮掀背车。尽管如此，Lightyear 汽车的标价约为 180,000 美元，使大多数买家无法承受。 Anthony 和 Fambro 知道失败是多么容易。在 2006 年成立 Aptera 四年后，他们在与其他领导层意见不一的情况下离开了这家企业——汽车行业的资深人士想要制造传统的四轮汽车以获得联邦贷款的资格。但这笔钱从未兑现。该公司于 2011 年被清算，并出售了其知识产权。

商业分析师将此次倒闭视为启动汽车初创企业风险的案例研究。制造汽车比制造软件更昂贵。联邦法规难以驾驭。消费者对变化持谨慎态度。但 Aptera 的发明者从那次经历中吸取了不同的教训：“传统的设计过程不允许突破，”Fambro 说。 “因为任何突破性的东西都被视为两极分化的东西，他们不允许两极分化的东西离开研究诊所。”他们决定，如果 Aptera 计划取得成功，就不能为了满足联邦要求或市场研究公司的建议而做出妥协。他们必须愿意与众不同。 “这就是技术的进步，”安东尼在转述苹果创始人史蒂夫乔布斯之前说道。 “在你向他们展示之前，人们不知道他们需要什么。”左图：Aptera 的创造者说这款车的效率是普通电动车的四倍。右图：Aptera 的充电方式与标准电动汽车的充电方式相同——只需将其插入电源插座即可。经过 10 年的其他投资，Aptera 的创造者于 2019 年回购了该公司，并发起了众筹活动以重新开始开发。他们的时机很好。电池变得更便宜、更轻。太阳能电池变得更加高效。计算的进步使发明者能够在他们的桌面上模拟车辆，从而加快设计过程。安东尼说，即使是冠状病毒大流行所施加的限制也激发了创造力。

当 Aptera 去年 12 月开始接受预订时，它计划的第一批 330 辆汽车在 24 小时内售罄。现在有近 7,500 人已经为汽车支付了押金。其中一位是 27 岁的俄克拉荷马城小机场助理经理泰勒·帕金斯 (Tyler Perkins)。作为一名从十几岁起就一直关注该公司的技术爱好者，他说他被 Aptera 的“时髦、激进的设计”所吸引，并希望对明天充满希望。 “他们实际上就像，'让我们制造一辆未来派汽车，因为如果我们不这样做，就没有人会这样做，'”珀金斯说。 “这就是未来发生的方式。”对气候变化的担忧已经促使珀金斯成为一名素食主义者并驾驶混合动力车。他想改用电动汽车，但他的公寓楼没有充电站。随后，Aptera 上市。即使没有联邦税收抵免（仅适用于四轮电动汽车），它的成本也比其他电动汽车低近 10,000 美元。当然它很小，但他所需要的只是自己和他的露营装备的空间。 “我认为这对我很有用，”珀金斯说，“因为我是一个努力提高效率并对环境影响最小的人。”并非每个 Aptera 粉丝都符合狂热环保主义者的刻板印象。伦敦 36 岁的会计师尼克菲尔德 (Nick Field) 更喜欢这款车的长续航里程和高性能；它可以在 3.5 秒内从 0 加速到 60 英里/小时，最高时速可达 110 英里/小时。在他看来，Aptera 对气候的低影响只是一个附带的好处。 “我属于那种‘我想享受我的生活’，”菲尔德说。 “我只是喜欢快车。 ……我觉得这真的很酷。”

Anthony 承认 Aptera 并不适合所有人。但他说，它比怀疑者认为的更有吸引力。汽车的高效率意味着它对电网的需求比普通电动汽车要少。它可能是运输卡车和邮政服务车辆的理想选择，因为它们不会行驶很远并且需要花费大量时间空转。户外爱好者可能会喜欢远离充电基础设施而不用担心燃料的选择。将 Aptera 停在阳光下，然后回到一辆比你离开时燃料更多的汽车——免费、清洁的燃料——的想法在世界正在寻求转型的时候是一个强大的想法。 “我们将太阳能视为我们业务的主要驱动力，”安东尼说。 “它使很多事情成为可能。”他考虑了最初构想太阳能汽车的梦想家：Tholstrup 在他的跨大陆旅程中靠橙片维持生计，工程学生放学后制造赛车。他想到了电动汽车的早期开发者，他们对不依靠汽油的未来充满信心。他记得那些回避 Aptera 第一个化身的投资者说：“谁会买你那奇怪的蛋形作品？” “任何先做任何事情的人都是一样的，”安东尼说。 “总是：你为什么要那样做？”莎拉·卡普兰 (Sarah Kaplan) 是一位气候记者，报道人类对全球变暖的反应。她之前报道过地球科学和宇宙。 Aaron Steckelberg 是一名高级图形编辑器，他创建地图、图表和图表，为各种主题的故事提供更深入的背景和背景。自 2016 年以来，他一直在《华盛顿邮报》工作。