大家都知道太陽能是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源。因此，科學家研製出了許許多多的太陽能電池。有光電轉化率高達25%的晶體矽太陽能電池，有能冷靜下來，溫度不超過55度的石英玻璃太陽能電池，還有能追蹤日照光線的聚光型太陽能電池。但是它們無一例外都是，將材料吸收的Sunny轉換成電力，因此製造它們的材料都是非透光材質的，更不可能是透明的。

但是前不久，密西根州立大學的研究人員突破了這一侷限，發明了全透明太陽能材料。新材料肯定也意味著新原理，這個透明太陽能材料並不是透過自身材質阻攔Sunny穿透，然後利用吸收攔截下來的光能發電。相反，它是吸收紅紫外線中的一種化學物質，這種物質會在材料邊緣發出另一種不可見的紅外光，這樣，材料中的太陽能電池就能把光子轉換為電子了。

研究人員稱，如果研發新材料的價格能降下來，光電轉化率再提高一些的話，這款材料有望走入家家戶戶中，做成窗戶、玻璃門等。就像太陽能熱水器一樣，在Sunny大好的日子給家裡供電，以後家裡可能都看不見電線了。

除此之外，這塊透明材料還可以應用於手機上，手機沒電的時候拿到太陽底下曬一曬，立即滿血復活，拿起來還能再擼幾盤王者農藥呢？

盤點那些“五花八門”的手機充電方式

從智慧手機發布那一刻起，智慧手機裝置是越來越智慧，越來越費電，但是電池容量沒有隨著手機的發展而快速發展，導致手機續航時間更短。但是自從2002年推出手機移動充電寶後，人們對智慧手機的續航暫時有了緩兵之計。市場上不斷湧現出各式各樣的高容量、快速充電、外觀時尚的移動電源等讓人眼花撩亂。同時，一些對移動充電感興趣的研究者們也不斷推出了各種多功能的，五花八門的充電方式，對下面這十幾種你都知道哪些呢?

Wifi路由器充電

無線充電

如果說Wifi路由器充電寶還沒有實現應用，那麼在這一技術啟發下，很多研究者研發了另外一種便捷的充電方式，那就是無線充電。其實早在2013年諾基亞等手機就推出了自己的無線充電手機，隨著這項技術的發展，近期三星、HTC等手機廠商也著手開發無線充電。它是將USB連線上，然後插入插座，將手機置於充電板上，配套的手機和充電器瞬間感應並開始充電。

紅外光充電

與無線充電原理不同的充電方式，是今年年初以色列開發的一種紅外充電系統。紅外充電是利用發射器中的鐳射二極體發出紅外光，然後透過裝置裡面的接收器將光能轉化成電能。最後在發射機的作用下，將電能轉化成紅外光後在可照射約50平米範圍內為所有裝置充電。

野營燈充電

說到紅外光充電，讓人不得不想到前段時間Brunton推出的一款Lightwave Amp野營燈，可以用手機控制燈的關閉。同時，這款等配置了21Ah容量的電池，可以為各種電子數碼裝置充電。

LED檯燈充電

在室外，我們可以用野營燈充電，在室內或許你不擔心充電問題，但是我們有一款LED檯燈yari也可以方便你充電。比如在偶爾的停電情況下，你不僅可以悠閒的用這款檯燈學習閱讀，還可以給智慧手機和其他裝置充電。其結構簡單，節省空間以及方便運輸。

烤爐充電

當我們一群朋友在戶外愉快的燒烤時，假如說你的手機沒電了，相信你是很不安的。那麼，有了這款BioLite Camp Stove烤爐，你不僅可以安心烤串，還可以任性拍照而不用擔心手機沒電。因為這款充電技術是將爐火產生的熱量轉化為電能，為內建的充電電池充電，野營一般應該是不會缺柴火的。

鞋墊充電

2014年，美國卡耐基梅隆大學的一名學生研究出一款將人們行走時產生的能量用於手機充電的“發電鞋墊”。發電鞋墊與鞋子外部的一個電池組連線在一起，透過內建的機械裝置轉換行走產生的動能，並驅動一個微型發電機執行產生電能。這種鞋墊還包含一個USB埠，可以對多種電子裝置進行充電。

滑板充電

由荷蘭的以為大學生涉及的能對手機充電的滑板在去年得到了關注。它是利用滑板輪子的發電機旋轉執行時產生一定的電流，用特定的裝置將其轉化成5V的電量後儲存在相應的盒子裡，滑板執行越多，充電滑板儲存的電量就越多。一般執行一個小時產生的電量可以完全對一部手機充電。

騎車充電

滑板充電基本是將滑板運動時的動能轉化成電能，然後透過相應的裝置轉化後給手機等裝置充電。在此啟發下，沃達康公司展示的一款全新的充電裝置，僅有字典般大小。透過該裝置可以進行太陽能充電，同時也可以跟腳踏車相連給手機充電。

冰啤酒/熱咖啡充電

國外一家工作室發明的杯子托盤，有紅藍兩面，不需要任何外接電源，使用時將熱飲(熱咖啡)放在紅色面，或將冰飲(冰啤酒)放在藍色面，既可以為手機充電。它的原理其實很簡單，就是透過氣體受熱膨脹、遇冷壓縮而產生動力，當然它這個托盤式重點，需要及時將能量儲存，並給手機充電。

呼吸發電面罩充電

如果說如上述的動能熱能轉化為電能，讓你覺得很有道理，那麼下面這款呼吸發電面罩利用呼吸產生的風能轉化為電能，是不是讓你眼界大開!看了下面的圖你也會發現，其工作很簡單，就是將其套在臉上，它能將呼吸時帶起的風能轉化為電能，從而持續為手機等裝置充電。至於具體能轉換多少電能，有沒有實際的價值，會不會增加人呼吸的難度，這些的還需要科學家給出答案。

尿液充電

比那些充電方式跟奇葩的應該就是尿液充電。2013年，英國科學家就發現了用尿液充電的方法，尿液含有豐富的氮、尿素、氯、鉀和膽紅素，化學性質非常活躍，是極佳的微生物燃料電池，透過微生物分解後所產生的電力足以為一部手機充滿電。

目前，英國的西英格蘭大學和國際慈善機構樂施會已將“尿動力”廁所設立在西英格蘭大學學生會的酒吧附近，樂施會還表示，未來這種廁所在沒有電力供應的難民營大有用武之地。

花盆充電

尿液充電是利用微生物分解產生電力，智力工程師也研發出一種新型的生物充電技術——“E-Kaia”充電技術，它是將植物變成小小的“充電站”，只需要將它插入植物土壤中，花盆的USB輸出端便能給手機等裝置充電。

植物在光合作用過程中會將光能轉化為化學能，製造出有機物，在植物根莖周圍的微生物會分解這些有機物併產生能量促使植物生長，同時會有一些電流作為副產物釋放出來。E-Kaia利用電極捕獲電子，再將它們以電流的形式傳輸至用電裝置。

除了這些非常規的充電方式，其實我們還有會將廢舊的電池回收，裝在一個特殊的小裝置上，讓廢舊電池重新發揮“餘熱”，做成充電寶，它就是由Enlighten團隊做的一款移動電源的外殼Better Re，拿舊電池充當電源的電芯。還有將移動電源做成手機大小，並且有磁性的磁吸式移動電源，直接粘著手機就可以，無需充電資料線，比無線充電還方便。當然，更加方便攜帶的可穿戴性移動電源也問世了，它是由愛爾蘭的Nifty公司推出的XooBelt充電皮帶，皮帶的兩層皮革之間夾有可彎曲鋰陶瓷聚合物電池，其容量是1300mAh，同時，皮帶扣上內建了一個800mAh的電池，這樣該充電皮帶就有2100mAh的容量，可為一部普通iPhone充一次電。

這麼多五花八門的充電方式，其實都是從不同角度將其他能量轉化成電能，或者將電能轉化重新儲存，在需要的時候釋放出來，為我們的數碼產品等充電。這些充電方式不僅有希望將我們從一堆笨重的充電寶和繁瑣的資料線中解救，實現隨時隨地充電的願望，也能更大限度的利用能源。

降壓升壓電池充電器如何改變您的裝置充電方式

如今，我們在市場上看到越來越多帶有USB Type-C和USB功率輸出(PD)埠的電子產品。這些產品的覆蓋範圍從手機、膝上型電腦和移動電源到無人機、電動工具以及智慧家居和行動式應用。USB PD標準允許在協商後進行高功率傳輸，並對埠背後的內容提出了新要求：即充電器IC。

一方面，作為器件，您的裝置應能夠協商源頭提供的最高電壓(5-20V)和電流，以便為電池充電，為系統提供電源。另一方面，作為主機，您的裝置應從一健複製(OTG)方面向外圍裝置提供電池的最大電壓(5V-20V)和電流。

對於具有單節或多節鋰離子(Li-ion)電池系統的器件，降壓升壓電池充電器是與我所描述的要求相相容的良好解決方案。當裝置充電時，如果電壓源高於電池，則降壓升壓電池充電器可以降低(降壓)電壓源以對電池充電，或者可以另行提升(升壓)電壓源。當向外圍裝置供電時，如果外圍裝置需要更低的電壓，則降壓升壓充電器可以降低電池電壓，如果需要更高的電壓，則該裝置可以升壓。

隨著越來越多的應用採用USB PD和C型USB 埠，降壓升壓充電器已受到廣泛關注。以無人機為例，無人機是高耗電的裝置。根據功率電平和電池容量，大多數無人機每次充電後可以飛行6到30分鐘。由於飛行時間短，使用者可以方便地購買備用電池，並且擁有多種充電選項，從無人機本身的埠充電到使用汽車或家裡的搖籃充電器。

bq25703A應用圖

由於C型USB埠是通用的，且具有很高的功率傳輸能力，是適合此類應用的理想選擇。為了相容具有不同電壓和功率電平的電源，諸如無人機這樣的多元電池組系統很有必要使用降壓升壓充電器。在飛行間隔期間，使用者能夠快速而安全地對電池進行充電也是至關重要的。bq25703A和bq25700A支援高達6.35A的充電電流，並具有廣泛的保護功能，包括有助於從各種介面卡獲得最大功率的輸入電流最佳化(ICO)。圖1提供了bq25703A應用圖中的附加資訊。

最後，無人機應當能夠在不同的溫度條件下進行操作和充電。bq25703A系列提供了從-40°C到85°C之間±0.6%的電池充電調節精度。這種高水平的充電精度確保了電池在溫度範圍內獲得最佳充電。

對於使用USB PD埠並需要在操作模式、不同介面卡適應性和廣泛安全特性之間平穩過渡的應用而言，降壓升壓電池充電器是一種理想解決方案。

充電方式多樣化是電動汽車發展的內在要求

2015年9月23日李克強總理主持國務院常務會議，部署加快電動汽車充電基礎設施和城市停車場建設。這說明當前充電難這一新能源汽車推廣的最大痛點，得到徹底根治是完全有可能的。宏觀上的一個重大決定，引起微觀層面紛紛討論，仁者見仁，智者見智。筆者的觀點是，充電方式多樣化是電動汽車發展的內在要求，具體理由如下：

一、車上電能的補充與加油原理上是不同的

加油原理是物理過程，而車上電能補充是一個能量轉化的過程。時下人們往往要求充電要與加油一樣，給電動汽車的發展提出了一個幾乎無法解決的難題，進而人們又提出了充電方式的標準化(即單一化)的要求，再一次給電動汽車的發展人為地設定不可逾越的障礙。

人們提出以上兩個方面的要求，源於傳統汽車文化已經融入人們的血液裡了，是有一定道理。但是多數的人不瞭解車上電能的補充與加油原理上是不同的。這裡打一個通俗的比方，女兒國裡以前是沒有男人當家的，時代進步後，出現了男人當家的新態勢，女兒國的女人們要求新“當家的男人”要與過去的“當家女人”一樣。這個要求也沒有錯在哪裡，但是男人與女人在性質是不一樣的，無論如何逼迫男人去改造自己，也是沒有可能出現與女人保持一樣功能的男人。

這裡要說明的是，要發展新能源汽車，不可能要求電動汽車的電能補充與傳統汽車加油是一樣的。唯一的辦法，新能源汽車已經出現了，原有傳統汽車文化已經形成的慨念，也必須要跟上時代的變化。

二、電動汽車電能的補充比加油更便利

當前充電難這一新能源汽車推廣中的最大痛點產生的主要原因是，前期人們的重點是在攻克電動汽車自身的的技術難點上，電能補充問題不突出。實際上電動汽車電能的補充比加油便利、更安全。主要理由是：

目前在中國農村的自然村全部通了電，城市已經沒有缺電一說了。全國家家戶戶都有電。家裡有電為什麼不能給自己家裡的汽車充了電呢?社會上關於家裡不能給汽車充電的種種說法，是站不腳的。下面我說一段故事，大家就明白了。我們小時候，家裡用的煤油燈，後來通了電，家裡用的是一個小小的15瓦小燈泡，交電費是按家裡有幾個小燈泡數來計算，家裡走的花布線;後來有了電視了，交電費如何計算?是一個難題，開始一家一戶按照電錶了，開始的電錶是5A;再後來，家裡有了電冰箱了，5A電錶換成10A，家裡開始走的互導線;再往後走，10A換成30A、40A的電錶，為什麼總在換電錶呢?道理很簡單，生活水平提高了，家用電器多了。

今天的中國，汽車已經普及到了家庭，明天電動汽車必須要進家庭，電動汽車也是家裡的新電器而已。為什麼一定要求到公共場合充電樁去充電呢?可以想象，如果家裡不能充電，電動汽車能普及到每一個家庭嗎?說到這裡，道理已經講通了。每一個家庭必須要能給自己家裡的汽車充電，這是社會發展的必然要求的。

三、電動汽車在自己家裡不能充電僅僅是暫時的

過去老房子裡是不能安裝空調的，現在什麼房子不能安裝空調?為什麼現在都能安裝空調了?道理很簡單，供電設施進行改造了。今天家裡不能給電動汽車充電，明天對供電設施進行再改造，後天在家裡就可以給自己的電動汽車充電了。如何改造?每個家庭加裝一個60A的電錶，將目前的進線電纜加粗即可給自己家裡電動汽車充電了。就這樣簡單。

電動汽車在自己家裡不能充電僅僅是暫時的。但是到了什麼時候，才能在家裡給自己的電動汽車充電呢?國務院已經佈置了加快電動汽車充電基礎設施和城市停車場建設。這裡的城市停車場建設是公共場合建設要做的工作，而電動汽車充電基礎設施建設是國家和政府要做的工作。在國家和政府充電基礎設施建設工作的基礎上，家裡電纜換粗一些，電錶換到50-60A，不出門給自己的電動汽車充電的要求就可以實現了。

四、充電方式多樣化是電動汽車發展的內在要求

電動汽車按用途基本分為商用車和乘用車。通俗解釋是，商用車是生產層面交通工具，乘用車是家庭層面的交通工具(說成是家裡的移動電器更好理解)。還可以細分下去，如商用車分為客車與貨車，還有一部分乘用車用於公用的計程車。電動汽車的用途不一樣，對充電方式多樣化需求的必然的。

(1)大型(10m\12m)公共汽車有規定執行線路，每天250公里運營里程不能少，但是車載電池過重不經濟。必然要求少裝電池，白天多次補電。如何多次補電?快充或者線上充電是基本方案。

(2)中型(8m\9m)公共汽車，這類公共汽車有規定執行線路，每天200公里運營里程不能少，同樣車載電池過重不經濟。搞經營不經濟，就是不可能賺到錢，線上充電方案又用不上，快充就是基本方案，因為快充能叫運營者賺到錢。

(3)5m的小型物流車，活動半徑小，車載電池過重不經濟，對快充沒有太高的要求，配一個10千瓦車攜式充電器即可。

(4)5座標配的乘用車，有時要跑200公里長途，乘用車不是用來賺錢的，但是要趕路，配一個25千瓦車攜式充電器即可。

(5)城市公共場合(如地下停車庫等、高速公路的服務區)要配一些公用充電樁。公用充電樁的經營者也要賺錢，但是肯定賺不到不願意到城市公共場合停車人的錢。

充電方式多樣化給電動汽車的整車企業，帶來許多設計(生產)上的不便利。其實也沒有什麼。目前不少車型已經有配有交流、直流兩種以上的充電介面;充電裝置生產企業已經開發了不少新的充電裝置(如不同規格的落地充電樁、掛壁式充電箱、車攜式充電器、車載充電機等)，還有的電機控制器企業已經生產出相容充電功能的電機控制器。

五、在家裡要能給自己汽車充電是電動汽車時代的基本要求

目前主要流行的說法有，家裡不能給汽車充電，否則的話，對電網安全有衝擊。我想不明白，發展純電動汽車對汽車企業衝擊最大，可能最後連汽車(零部件)企業都保不住。為什麼供電公司怕衝擊?為什麼發展電動汽車就不能衝擊供電公司呢?

汽車要技術進步，供電公司就不技術進步?汽車是一個國家的支柱性產業，就業人數多。汽車要技術進步，必然會帶動所有關聯產業的進步，當然包括供電公司在內。我也不相信，中國的供電公司會懼怕中國電動汽車的發展。

我的總結是，“家裡不能給汽車充電，否則的話，對電網安全有衝擊”的說法，是一些非專業人士操閒心而言，儘管這個說法很流行。

充電速度哪家強？電動汽車充電方式彙總

1、常見的充電方式

續航里程是電動汽車的核心指標。為了提升續航里程，工程師們想出了各種方法，比如減重，比如減小風阻。但是這些方法都只是錦上添花，要讓電動汽車跑得更遠，最根本的途徑還是增加電池的容量。

電動汽車的續航里程越來越長，電池容量越來越大。

目前市售的電動汽車中，續航里程排名靠前的幾款車型都有著超高的電池容量。特斯拉Model S的續航里程超過400公里，其電池容量達到了85kWh。比亞迪e6的續航里程達到了300km，它的的電池容量為57kWh。比亞迪和賓士合資的DENZA電動汽車續航里程為253公里，它的電池容量為47.5kWh。其餘的電動汽車續航里程大都在200km以下，它們的電池容量普遍只有20~30kWh。

電池容量的增加，帶來的是充電時間的延長。

不過，續航里程雖然提升了，其他的問題卻又隨之而來，最明顯的就是，充電時間變長了。如果充電速度不夠快，很可能是一晚上都沒法把電池充滿。

所以，對於電動汽車，我們要關注的不僅僅是續航里程，充電時間也是非常重要的一個問題。特斯拉之所以成功，一方面是因為超長的續航里程，另一方面則是因為超級充電站解決了充電時間的問題。

續航里程長、充電時間短都是特斯拉成功的原因。

現在常見的充電方式都有哪些，它們的充電速度又如何呢?

便攜充電

便攜充電是指使用隨車附帶的便攜充電線連線普通家用插座充電。這是一種非常方便的充電方式，只要能找到插座，就可以充電。但是其充電速度就不敢恭維了。一般來說，普通家用插座的電壓為220V，電流為10A，理論上功率為2.2kW，而在實際使用中，充電功率一般來說只有1.5kW。

奇瑞eQ電動汽車上配備的便攜充電裝置

也就是說，使用便攜充電裝置，為一輛北汽新能源EV200純電動汽車(續航里程200km，電池容量30.4kWh)充滿電需要20小時，為一輛比亞迪e6純電動汽車(續航300km，電池容量57kWh)充滿電需要近40小時。這種速度簡直讓人無法忍受，只能是作為其他充電方式的一種補充，方便使用者隨時補電。

家用充電樁

家用充電樁是最常見的一種充電樁。一般私人使用者購買電動汽車都會附贈一個家用充電樁。當然，光有樁是不夠的，還需要有車位並且物業同意安裝。

寶馬i3所配備的i Wallbox Pro充電牆盒，功率為7.4kWh。

在充電速度方面，由於每個廠商提供的充電樁規格都不一樣，所以充電速度也不盡相同。寶馬i3所配備的i Wallbox Pro充電牆盒功率為7.4kW。啟辰晨風有2種家用充電樁，低配版的是3.6kW，高配版的則是6.6kW。DENZA同樣提供2種家用充電櫃可供使用，功率分別為10kW和20kW。

基本上，不同型號的家用充電樁雖然輸出功率有差異，但是都能保證一晚上將電動汽車的電池充滿，基本可以滿足普通使用者的需求。

公共充電樁

家用充電樁雖然不錯，但還有很多使用者由於沒有固定車位或是物業不配合，無法安裝家用充電樁。對他們來說，公共充電樁就成了唯一的選擇。

如果家裡不能建充電樁，就只能到公共充電樁充電了。

公共充電樁一般由國家電網、南方電網這類電力企業建設並維護經營。在今後，隨著電動汽車產業的成熟，也會有不少民營資本進入這一領域。

公共充電樁一般分為快充和慢充，前者使用直流電，後者使用交流電。

● 直流快充

直流快充樁的充電速度比較快

以常見的國家電網快充樁為例，其輸出的直流電壓為380V，電流可以達到50A，輸出功率可達19kW。不過，為了保護電池，在電池容量達到80%以後，充電電流就會慢慢下降到10A左右。所以，一般用快充將電量充到80%以後，應該換到慢充樁將電充滿，這樣效率更高一些。

直流快充樁充電非常迅速，一般來說1-2小時就能將一輛電動汽車的電池從0充到80%。

● 交流慢充

由於成本等方面有優勢，交流慢充樁的數量較多。

雖然直流快充樁充電速度更快，但是受用電負荷和建樁成本的限制，在一個充電站裡，直流快充樁的數量肯定是佔少數的。為了利用有限的資源為更多人提供充電服務，必須補充一些交流慢充樁。

以常見的國家電網慢充樁為例，其電壓為220V，電流在25A左右，輸出功率約5.5kW。為一輛電動汽車充滿電所耗費的時間為5-10小時，比較適合夜間或是上班時充電。

2、特斯拉的充電體系

之前介紹的都是符合中國標準的充電方式。對於特斯拉來說，上述方式統統不適用，它有著一套自己的充電體系，和中國的標準不相容。

移動充電聯結器

特斯拉的移動充電聯結器現在是標配了

特斯拉的移動充電聯結器實際上就是一種便攜充電器。它配備兩種插頭，分別適配國標220V單相10A電插座和三相16A插座，輸出功率則是1.8kW和5.2kW。面對特斯拉Model S高達85kWh的電池容量，移動充電聯結器有點杯水車薪的感覺，其作用應該還利用碎片時間隨時補電。

移動充電聯結器在以前一直是選配，美國官網售價高達650美元。今年三月，為了提振在中國的銷量，特斯拉開始向新老車主贈送這種非常方便的充電器。

壁掛充電器

壁掛充電器就是特斯拉的家用充電樁，電壓電流分別是220V和40A，輸出功率是8.8Kw。

看起來平談無奇是吧?但是如果你選購車載雙充電器就不一樣了。車載雙充電器的價格為16600元，與之配套的高功率壁掛式充電聯結器採用380V三相電，電流為32A，輸出功率達到了18kW。這個充電速度已經跟普通的快充樁差不多了，充滿一輛電池容量為85kWh的特斯拉Model S大約需要5個小時。

超級充電站

特斯拉超級充電站在東北亞地區的分部情況

超級充電站是特斯拉的標誌性產品，是完全由特斯拉自主建設的快速充電網路。目前在全球範圍內已經建成401座超級充電站，共2207臺超級充電樁。

特斯拉超級充電樁有一臺充電機和兩個充電樁組成，其交流輸入電壓380V，電流192A，直流輸出功率125kWh。這一輸出功率遠超普通充電樁，僅需40分鐘就可以將一輛電池容量85kWh的Model S充到80%的電量。雖然剩下的20%由於需要降低電流保護電池，速度會慢下來，但是從0到充滿總共也只需要75分鐘。

京滬高速充電站或許是受到了特斯拉的啟發

特斯拉超級充電站的充電速度讓人印象深刻。或許是受它的啟發，國家電網已經在京滬高速上建成了50座快速充電站，每座快充站有4臺120千瓦直流充電機、8個充電樁。

編輯點評：充電是電動汽車在使用中的關鍵。在選購電動汽車時，不僅僅要關注車本身的效能，還需要選擇最適合自己的充電方式。