太陽光発電の通勤車を開発する光速レースの内部

ブリヂストン ワールド ソーラー チャレンジは、タイヤが溶けてガスが燃え上がる典型的な自動車レースではありません。 ブラックトップオーバルの周りをアクセル全開でスピンする代わりに、環境に配慮したオーストラリアのアウトバックを走る耐久テストです。

4 日間にわたって、主に太陽光発電を使用して、ダーウィンからアデレードまでの 2,000 マイルを実験的にフランケン マシンで動かしました。 ほとんどの車両は、尖った F1 レーサーのようには見えません。 太陽の光で走るように設計された乗り物の中には、火星対応のホバークラフトに似ているものもあれば、4 つの車輪が取り付けられたソーラー ポップ タルトのように見えるものもあります。

数年前、ワールド ソーラー チャレンジで優勝した自動車の珍品は、時折 Twitter フィードに流れてくる奇想天外な話でした。 ライトイヤーワンやライトイヤーワンなどの公道走行可能な太陽光発電車両の発売により、 ソノス 自動車のシオンだけでなく、パネルの統合をテストするトヨタや起亜のような確立された企業も、世界最大のソーラーカー会社になるための新たな競争が始まった。

サンレイ推進セダンにも懐疑論者や中傷者がたくさんいます。 カーネギーメロン大学の車両電化グループのディレクターであるジェレミー・ミシャレク教授は、ソーラーパネルは 高い マイルをゲットする方法。 電気戦士イーロン・マスクがプープーする コンセプト: 「太陽光発電を設置する最も効率の悪い場所は車の上です。」

車のアーキテクチャを再考する

アルヨ・ファン・デル・ハムは、オランダのアイントホーフェン工科大学の電気工学部の学生でした。 同校のスピードスケート部レックス・ホーフスルートさんは、ワールドソーラーに出場するために結成していたチームへの参加について面談を求められた。 チャレンジ。 ヴァン・デル・ハム氏は修士号の取得に焦点を当てており、このプロジェクトには慎重だった。 しかし、最初の会議で同僚のエンジニアが提案された車両の図面を書き始め、その晩に後輩が帰宅する頃には夢中になっていました。

2012 年末から 2013 年の初めにかけて、オランダの大学の 20 人の学生が、宇宙時代のアイスクリームサンドイッチのように見えるほど平らな車両を設計、製造しました。 10月のレースでは、アイントホーフェンのチームはウェールズ、ドイツに次ぐ3位となった。 しかし、巡洋艦クラス部門では、審査員はデザインと実用性を考慮し、後にアイントホーフェンが総合優勝を宣言した。

ホーフスルート氏はさらに大きな賞金を狙って、ファン・デル・ハム氏を最高技術責任者としてライトイヤー太陽光発電会社を設立した。 7 年後、チームはこれまでに学んだことを、アイスクリームサンドイッチというよりはむしろ新幹線の洗練された前面に似たプロトタイプに成形しました。 2021年末に市場に投入されると、おそらく価格は約16万5000ドルになるだろう（ 今すぐ予約してください 返金可能な 4,000 ドルを落とし込むことで）。 数年後には、より手頃な価格の「Tesla Model 3」スタイルのバージョンが登場する予定です。 物事を軌道に乗せるために、ライトイヤーは3000万ドルを調達し、120台の予約注文を行い、ラスベガスのCESからスイスのダボスの世界経済フォーラムまでデモカーを披露した。

では、ライトイヤー ワン自動車チームの背後にいるチームは、マスク氏が知らない太陽光発電モーターについて何を知っているのでしょうか? 「イーロンが今日その決断を再考し、自分の車のアーキテクチャをゼロから構築する機会があったとしたら」 （テスラの初期モデルが設計された）2004年ではなく今日であれば、彼は別の結論に達するだろう」とファン・デル氏は言う。 ハム。 「ソーラーカーがライトイヤー社で機能するのは、私たちが建築を一から行っているからです。」

ライトイヤーの最も重要なイノベーションの多くは、ソーラーパネルを取り付けてバッテリーを設置する前に行われます。 ライトイヤー ワンは 5 人乗りですが、車両重量は 2,500 ポンドという非常に軽量です。 プリウスの重さは 3,375 ポンドです。 テスラ モデル 3 の価格は 3,500 ～ 4,100 です。

「本当に、本当に、最初に基本を見直す必要があります」とファン・デル・ハムは、ライトイヤー・ワンが他の車に比べて重量で有利であることについて説明します。 「最大の違いを生み出すのは、アーキテクチャです。 テクノロジーの詳細についてはそうではありません。」

新しいテストと古いギミックにスポットライトを当てる

他の企業も、大小を問わず、しばらくの間、太陽光発電に取り組んでいます。 2010年から2015年にかけて、トヨタはプリウスのオプションの高級パッケージの一部としてソーラールーフをアメリカで提供し、これには革製シートやリモコン式エアコンも含まれていた。 その間、約 95,000 人の米国の顧客がオプションのパッケージを購入しました。 同社は2019年12月以降、屋根に太陽光発電パネルを搭載した新型プリウスPHVを日本と欧州で4,500台販売した。 160 ワットを生成します。補助電源としては十分ですが、車を長距離移動させる必要はありません (このオプションは現在、 私たち。）。

トヨタは最近、 プリウスのプロトタイプ 860 ワットを生成できる高効率のシャープ製太陽電池セルを搭載しており、これは 1 日あたり 25 マイル以上走行する車に電力を供給するのに十分な可能性があります。 新しいバージョンでは、セルのカバー範囲をルーフだけからボンネット、リアハッチドア、トランクスポイラーまで拡大しました。 トヨタはこのテストについて大騒ぎしたが、より環境に優しいモデルを市場に投入する確固たる計画はなく、審査期間は2020年2月まで延長された。 日本企業が電気自動車や、車に電力を供給するのに十分なソーラーパネルを備えたハイブリッド車の開発を進めれば、そのハイブリッド市場シェアはすでにどの新興企業よりも大きな優位性をもたらしている。 トヨタはおそらく、たとえ生産能力が限られているものであっても、ソーラーカーのマーケティングに関しては自動車会社の中で最も豊富な経験を持っている。

Kia/Hyundai は、Sonata および Optima ハイブリッドモデルにオプションのソーラールーフ (約 1,000 ドル) を販売 韓国で. 同社は海外市場でもアップグレードを提供する計画を立てているが、担当者は詳細については明らかにしていない。 最適な状態では、屋根により車両の年間走行距離は約 800 マイル増加します。

ファン・デル・ハム氏は、ライトイヤーの統合と比較して、ソナタのソーラールーフは形だけの努力であると指摘する 1つは、サンのような霧の深い町であっても、太陽電池から年間8,300マイルの電力を得ることができると彼が約束したものだ。 フランシスコ。 ライトイヤーの利点の大部分は、カーボンファイバー複合材で作られたボディの重量に遡ります。 アルミニウムとソナタのような伝統的な車であるスチール製（高強度で比較的軽量のスチールですが、 まだ）。

ソノモーターズ

ドイツの Sono Motors は、太陽光発電 Sion の重量を抑えるために軽量アルミニウム フレームを採用しています。 ライトイヤーが環境志向のアルファ向けのスポーティな乗り物だとすれば、シオンは良識的で太陽を崇拝するベータ向けの手頃な価格の代替品です。 ボクシーなブラックのハッチバックは、ホンダ フィットを彷彿とさせる傾斜したフロントとハッチバックを備えており、カラーはブラックの 1 色のみです。 その選択は、車の多くの機能と同様、プロジェクトに資金を提供するコミュニティによって決定されました。

10,000人以上が、購入価格28,000ドルに対して返金可能な550ドルを投じてSionを予約注文した。 納車は2022年初めの予定。 これは、学生時代にプロジェクトを開始し、まだ正式なプロトタイプさえ構築していない創設者に対する大きな信頼です。 彼らがツアーに参加した車両は、ソーラーパネルの場所をほとんど隠しておらず、BMW ステアリングコラム（後で独自のものに交換される予定）さえも備えています。 量産車が前輪駆動か後輪駆動かなど、その他の決定はまだ最終決定されていない。 開発に対するオープンなアプローチは、最近 Sono を助けました。 クラウドファンディングで5,500万ドルを調達 プロトタイプの構築と車の市場投入を支援します。

ソノ氏は、太陽光発電によってシオンを1日16マイル走行できると約束しているが、これは大したことではないように思えるかもしれないが、これは典型的なドイツの通勤者が1日に運転する量に相当すると同社の担当者は言う。 バッテリーストレージは、最大200〜250マイルの範囲で充電可能です。 その他の実用的な機能には、前部座席と後部座席を降ろして8フィートのキャビン収納スペースを作る機能や、セクションが含まれます。 フロントバンパーの充電ポートに家電製品を接続できます（キャンプ中にスムージーをブレンドする必要がある場合に備えて）。

ソーラーカーの製造は簡単ではないし、安くもない

ソーラーカーの世界にはアメリカの創意工夫が欠けているように思えますが、それは完全に真実ではありません。 フォードは2014年のCESでC-MAXソーラー・エナジー・コンセプトカーを発表したが、それ以来あまりニュースは聞かれていない。 ミシガン大学には世界最高のソーラーカーレースチームの1つがあり、いくつかの国内大会で優勝し、2019年のブリヂストンワールドソーラーチャレンジでは3位に入っています。

ミシガン州レースチームの顧問教授であるニール・ダスグプタ教授は、太陽光発電とバッテリーに焦点を当てた研究室を運営しており、ソーラーカー会社はおそらくいくつかのトレードオフと格闘することになるだろうと述べている。

まず、ソーラーカーの製造は決して安くはありません。 もちろん、太陽電池やバッテリーもあります。 次に、ライトイヤーとミシガン大学が車の重量を減らすために採用しているカーボンファイバー複合ボディがあります。 ダスグプタ氏は、炭素繊維複合材は 1 ポンドごとにかなりのコストがかかると説明します。 良いニュースは、比較的軽量な素材が驚くほど安全であるということです。

「レーシングカーのドライバーは、時速160マイルで衝突事故から救出するのです」と教授は指摘する。 「それらの車は部分的に炭素繊維複合材料で作られています。 実際、最終的には鋼鉄ベースの車よりも安全になる可能性があります。」 多くの自動車メーカーは、次のような可能性を見出しています。 材料の本体を製造していますが、コストを下げるためにはさらに研究開発を行う必要があります。 太陽電池、極めて効率的なバッテリー、炭素繊維複合体ボディを備えたソーラーカーを製造する新興企業は、依然として利益を上げなければなりません。

「製造コストを合理的な水準まで下げることができるかどうかが、新興企業の成功または失敗を左右する」とダスグプタ氏は推測する。 現在の技術を考慮すると、太陽光発電を利用したピックアップトラックやSUVがいつでもたくさん登場するとは考えていない。 通常、パネルを設置するための追加スペースは、より重い車両に長時間電力を供給するには十分ではないため、間もなく実現します。 距離。 新型に搭載されたソーラールーフ フィスカーSUVたとえば、車に追加されるのは年間 1,000 マイルだけです。

シオンは、すでに市場に出ている自動車部品の一部を利用することでコストを抑えようとしている。 同社はまた、自動車の組立ラインを再考することで、生産時の過剰なエネルギー使用を制限しようとしている。 たとえば、エネルギーと生産コストを節約するために、ボディパネルには塗装ではなく色が注入されます。

学んだ教訓

ファン デル ハム氏は、テスラの成長を見て学んだ教訓の 1 つは、社内であまりにも多くのことをやろうとしないことの重要性であると語ります。

「私たちはパートナーシップ会社です」と彼は説明します。 「ライトイヤーの背後にある全体的なアイデアは、既存のものとインフラストラクチャを可能な限り使用することです。」 車のソーラーパネルはカリフォルニアのメーカーで製造されています。 サンパワー、 例えば。

「私たちはパネルを本当に効率的にするためにいくつかの工夫をしています」と彼は言います。その中には、パネルが影になったり、鳥の糞で覆われたりしても、全体の充電速度が低下しないようにする設計も含まれます。

パネル、バッテリー、ボディの最適化により、ライトイヤー ワンの効率はテスラ モデル S の 2 倍になっています。 実際、チームはイーロン・マスクのモデル 3 にソーラー パネルを設置した場合の影響を分析し、ライトイヤー ワンの場合は年間 8,000 マイル増加するのに対し、年間 3,000 マイルしか増加しないと試算しました。

「その意味で、私はイーロンのコメントに同意します」とヴァン・デル・ハムは言う。 「現時点でモデル 3 にソーラー パネルを搭載しても、それほど大きな効果はありません。」

新しいソーラーカーを数年も待てないなら、仕事を辞めて 1988 年製のソーラーカーを改造した YouTuber のブライスとコートニーによるプロジェクトをチェックしてみてください。 ダッジ・ラム・バン 彼らは、屋根にソーラーパネルを備えたキャンピングカーに乗り込み、米国中をツアーしました。新しいソーラーライドに費やす16万5,000ドルはありませんか? 現在の車の上部にパネルを数枚ボルトで取り付けるだけで、約 1,000 ドルかかります。

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