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这辆太阳能电动自行车穿越阿尔卑斯山，完成了令人难以置信的 1,300 公里骑行
一辆自制的太阳能货运自行车几乎实现了能源独立，但热浪却另有计划。
来源:ZME科学如果电动自行车无需充电站就能行驶数百公里会怎样？英国电影制片人和摄影师肖恩·瑞安 (Shawn Ryan) 开始用他自己制造的太阳能货运自行车来测试这个想法。
他带着这辆重 61 公斤的自行车参加了 2026 Sun Trip，这是一次长途太阳能自行车冒险活动，骑手们使用部分或完全由太阳能驱动的自行车行驶数百公里，骑行约 1,300 公里，穿越法国和阿尔卑斯山。
Ryan 的自行车配备了 200 瓦的太阳能电池板和 250 瓦的电机，但骑行过程绝非轻松。
在某些日子里，阳光提供了足够的能量来保持自行车的行驶。但随后炎热的天气、陡峭的爬坡和阳光较少的天气将系统推向了极限。瑞安最终不得不将自行车插入普通电源插座两次。
他的旅程表明阳光可以极大地延长电动自行车的行驶里程。然而，让重型自行车完全依靠太阳能运行仍然是一项艰巨的工程挑战。
围绕紧张的能源预算打造电动自行车
太阳能自行车面临的最大挑战是寻找安装太阳能电池板的空间。添加更多面板可以增加能量产生，但也会使自行车变得更宽、更长且更难操控。它还会使自行车太重。您需要找到某个最佳点。
Ryan 从一辆 Omnium 货运自行车开始，其大型前架为太阳能电池板提供了方便的平台。
“最初的想法是使用安装在货运自行车前甲板上的三个 100 W 太阳能电池板。它产生更多电力，但在试骑过程中，自行车感觉太长且笨重，特别是在穿过交通和狭窄空间时，”Ryan 说。
因此，他最终选择了两个额定功率合计为 200 W 的面板。这使得自行车更具机动性，但几乎没有留下能量短缺的空间。满载露营装备、摄像设备和太阳能系统，它重 61 公斤（134 磅）。
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当 Ryan 在英国测试这辆自行车时，测量到每英里的能耗约为 10-12 瓦时（每公里 6-7.5 瓦时），而面板通常仅产生 70-100 瓦的能量，具体取决于天气和阳光角度。
Ryan 将面板连接到升压控制器。该设备将电池板不断变化的电压调整为适合电池充电的形式，从而创建了一个涉及太阳能电池板、充电控制器和电池的简单链。
这辆自行车使用 250 瓦电机和两块 36 伏电池。瑞安还单独携带了第三块面板。在停车期间，他可以将其放在阳光下并用它进一步充电。当所有三个面板都朝向太阳时，该系统可以产生约 150 W 的功率。
在最艰难的一天，Ryan 在山区行驶了 130 公里（81 英里），同时升压控制器记录了输送到电力系统的 985 Wh 可用太阳能。平均车速为 21-22 公里/小时（13-14 英里/小时）时，平均能耗约为每公里 7.58 瓦时。
太阳能电池板无法提供电机持续所需的全部电力，但电池可以在产量较高时吸收太阳能，并在需求增加时补充差额。
热量使系统超出了极限
Alpine路线也是对组件的压力测试。在法国热浪期间，气温达到约 41 °C (106 °F)，里昂附近发生野火。瑞安的一块电池开始过热。
实验真正表明了什么
从阿尔卑斯山到中国
“不幸的是，在极端炎热的天气里，我的一个电池开始拒绝接受太阳能充电，因为它的电池管理系统过热，”瑞安告诉新阿特拉斯。
他认为电池的铝制外壳吸收了热量，并怀疑其模块化结构可能导致了这个问题，尽管他无法证实这一点。
与此同时，电机也面临着自身的热问题。这辆 250W 的中驱车在一些最长的阿尔卑斯山爬坡中表现不佳，迫使 Ryan 停下来让它冷却。有时他会把水倒在电机外壳上。
他还发现，保持电机在低速档快速旋转比在重负载下强迫其缓慢旋转效果更好。
“在低速档的高转速下会更快乐，所以在大爬坡时，我会选择非常低的档位并缓慢旋转上山。虽然速度不快，但很有效。考虑到它是名义上的 250W 电机，我认为它做得非常出色，”Ryan 说道
电池过热和有限的太阳能容量最终迫使 Ryan 两次使用电网电力，总共消耗了约 1 kWh 的电力。这使他能够继续旅程，但使他无法参加仅限太阳能的比赛。
“一旦你使用了市电，你实际上就退出了仅限太阳能的积分竞赛。因此，插上电源后，我可以继续集会，但我不再有资格参加比赛，”瑞安补充道。
太阳之旅的要求特别高，因为骑手必须在没有支援车辆的情况下长距离管理自己的导航、维修和能源。 2026 年阿尔卑斯山版包括攀登 2,642 米的加利比耶山口 (Col du Galibier) 和海拔约 2,770 米的伊塞兰山口 (阿尔卑斯山最高的铺砌山口)。
Ryan 的经验表明，太阳能电动自行车对于长途旅行比普通通勤更有意义。每天晚上回家的通勤者已经可以轻松获得电网电力，而骑自行车旅行的人可以花几个小时收集太阳能并在远离充电基础设施的地方露营。
然而，实验也表明太阳能并没有使自行车实现能源独立。它使整体能源预算在某些日子里接近平衡，但当情况恶化时几乎没有储备。
“我特意将太阳能电池阵列降低至 200W，以使自行车更具机动性，事后看来，这可能正好符合我们所覆盖的距离和地形的极限。事实证明，自行车本身非常高效，在天气好的时候，200W 非常接近提供我所需的所有能量，但没有太多出问题的余地，”Ryan 解释道。
对于功能完美的电池是否会消除对电网电源的需求，他也同样持谨慎态度。
“我真的不知道。我认为它会非常接近。曾经有几天，200W 就足够了，但在天气多变且攀爬频繁的阿尔卑斯山路线上，它留下的储备很少，”他补充道。
Alpine 自行车是应对更大挑战的原型——计划于 2028 年从法国到中国的 Sun Trip，行程约 15,000 公里（9,320 英里），途经巴尔干半岛、土耳其、高加索、中亚和中国西部。
这一旅程将需要更多的太阳能发电，但简单地添加电池板既不够也不实用。
因此，Ryan 正在考虑采用半卧式长轴距设计，让骑手位于更宽的太阳能顶篷下方的前方。这种布置可以增加太阳能面积，同时改善多日骑行期间的空气动力学和舒适度。