一場艱苦的 630 英里公路賽，唯一的燃料就是陽光

7 月 19 日，數十支高中生隊伍將開始為期五天、全長 630 英里的公路賽，從沃斯堡到德克薩斯州斯托克頓堡。但這不是典型的比賽。學生使用現成的零件和 3D 列印材料自行設計和製造汽車。獲勝者是累積行駛里程最多的團隊。他們可以用來為弗蘭肯斯坦式汽車提供動力的唯一燃料來自懸掛在我們天空中的發光氣體：太陽。

今年是年度太陽能車挑戰賽的 30 週年，這項競賽匯集了來自全國各地的高中生，目標只有一個：製造最快、最高效的太陽能車。該賽事由德州教育家萊曼馬克斯 (Lyman Marks) 博士於 1993 年創立，他對科學、技術、工程和數學有著長期的興趣。學生透過挑戰學習各種技能，包括專案管理、預算、籌款和工程。但最重要的是，他們必須建造一輛值得參加比賽的太陽能車，希望能夠跑完全程。

萊曼表示，太陽能汽車的挑戰源於他對 20 世紀 80 年代末和 90 年代初 STEM 教育現狀的失望。當時，他有一群學生，他們孤立無援，只從課本上學習，尋找一種讓他們感興趣的方法。他接受了北德克薩斯大學一位朋友的邀請，當時這位朋友正在為一項全新的比賽製造一輛太陽能大學生汽車。

「我們去了那裡，孩子們對太陽能計畫的複雜性著迷，」李說。 「從德斯蒙德回到達拉斯的一路上，他們一直喊著，『博士，你不能讓我們製造一輛太陽能汽車嗎？’

他態度軟化了，但很快就意識到高中生永遠無法與大學團隊公平競爭，因為他們缺乏大學可用的技術專業知識和財務資源。由此，高中生太陽能車挑戰賽誕生了，該教育計畫於 1993 年正式啟動，並於 1995 年首次舉辦全國競賽。

自啟動以來，已有 39 個州和加拿大、墨西哥、哥斯達黎加、西班牙和新加坡等多個國家的超過 85,000 名學生參加了該計畫。目前有超過 260 個活躍的高中太陽能課程。該賽事交替進行賽道賽和越野賽，今年的賽事是穿越德克薩斯州的 630 英里艱苦賽程。這次為期五天的旅行於 7 月 19 日從沃斯堡開始，途經巴勒斯坦、朗德羅克、弗雷德里克斯堡和聖安吉洛等城市，最後在斯托克頓堡結束。萊曼說，每當球隊經過時，鎮上的人們都會出來慶祝。

雷曼強調，這不只是製造汽車。 「它正式學習如何駕駛那輛車。在即將到來的活動中，我一直向孩子們宣講的一件事是，在你到達這里之前，你必須讓你的車行駛 500 英里。你必須知道，它會拋錨嗎？你必須知道，即使它拋錨了，讓它在你的停車場拋錨，這樣你就可以修理它。」

比賽通常包括三個類別的比賽：經典賽、高級賽和太陽能電動賽，參賽隊伍使用固定太陽能發電廠供電的電動車進行比賽。今年的挑戰引入了一個新的類別：巡洋艦。在這一類別中，團隊製造四座車輛，將太陽能電池陣列直接整合到車身中。

多年來，人們一直想知道太陽能汽車是否會類似於真正的汽車，而不是扁平的、高度空氣動力學的車輛，後者的駕駛員經常擠在巨大的太陽能電池板下，因此決定成立一個新部門。事實上，許多汽車與任何你認為適合公路行駛的汽車幾乎沒有什麼相似之處，看起來像是未來太空船和高科技卡丁車的混合體。

雷曼說，主辦單位希望學生製造看起來像真正的客車的太陽能車，將太陽能電池內建在汽車本身，可容納四名乘客、四扇門和一個後行李箱。他認為這有助於證明太陽能交通可以有實際應用，讓人們想像未來太陽能客車的實際樣貌。

「人們可能會說，『哦，這真的很酷，但這不是現實，』」他說。 “現在我們可以向他們展示它會是什麼樣子。我認為這是向前邁出的一步。”

布萊克‧伍德 (Blake Wood) 是一名 17 歲的學生，就讀於沃斯堡郊區的沃斯鄉村日間高中 (Forth Worth Country Day High School)。他也是Old Rip Racing太陽能賽車隊的領導者之一，該隊是賽車界少數的獨立車隊之一。他們的 14 名成員團隊包括來自三所不同學校的學生，Wood 認為這是他們最大的優勢，因為它可以讓原本永遠不會見面的學生能夠合作解決共同的工程挑戰。

伍德說，團隊在比賽前大約一年就開始規劃。他們的第一份工作包括紙質圖紙，因為他們研究了前幾年在經典組中的成功汽車，這主要是針對第一年和第二年的團隊。他們分析了其他汽車運作良好的原因，並將這些想法融入他們的最初概念中。隨著專案的進展，團隊提升了電腦輔助設計（CAD）技能，並逐漸將手繪概念轉化為數位工程模型。學習設計軟體已成為教育過程的一部分。

「我認為我們的車對我來說非常漂亮，」伍德告訴我。 「這很不幸。所以我們並不經常看到它，我們感覺我們總是在修理一些東西或製造一些東西，然後把東西放回去，然後我們就會想，’哦不，我們需要在那個區域進行焊接。’ “我們把這個電子元件拿回來吧。 」

儘管電池電動車已成為主流，但太陽能車在很大程度上仍處於實驗階段。許多尋求生產太陽能汽車的新創公司要么轉向更成熟的技術，要么破產。伍德表示，他對太陽能汽車從長遠來看具有真正的潛力持樂觀態度，只要像太陽能汽車挑戰賽這樣的教育競賽繼續讓學生從小接觸再生能源技術。當參與者最終進入職業生涯時，他們可以繼續開發使太陽能交通商業化所需的創新。

「我們正在取得進展，」伍德說。 “我的意思是，我們有不少高中生在製作這種東西，我認為只要有合適的設備和比我們所有人多一點的經驗，我認為這絕對是可能的。”

雷曼對此表示同意，並指出像 Aptera 這樣的新創公司仍在追求大規模生產太陽能車的目標。但他表示商業化從來都不是太陽能車挑戰賽的真正目標。

「人們說，『好吧，你想建造一輛更好的太陽能汽車嗎？』他說，『在你我之間，你不是。』「我正在努力培養一個有能力的學生，他學習對專案的承諾和奉獻，學習團隊合作，學習工程和電池技術。 “我正在努力建立一支勞動力隊伍，我正在努力培養工程師。”