„Light-Speed“ lenktynėse, skirtose saulės energija varomam priemiestiniam automobiliui sukurti

„Bridgestone World Solar Challenge“ nėra įprastos padangų tirpimo ir dujų deginimo automobilių lenktynės. Vietoj akceleratoriaus sukimosi aplink juodo stogo ovalą, tai yra ekologiškas ištvermės testas Australijos „Outback“ lenktynėse.

Per keturias dienas eksperimentinės „franken“ mašinos nuvažiavo 2000 mylių nuo Darvino iki Adelaidės, daugiausia naudodamos saulės energiją. Dauguma transporto priemonių neatrodo kaip aštrūs Formulės 1 lenktynininkai. Sukurtos važiuoti saulės spinduliais, kai kurios transporto priemonės primena Marsui paruoštus orlaivius, o kitos atrodo kaip saulės „Pop Tarts“ su keturiais ratais.

Prieš kelerius metus „World Solar Challenge“ laimėjusios automobilių įdomybės buvo retkarčiais pasirodžiusi istorija, kuri nušvito jūsų „Twitter“ kanale. Pradėjus naudoti gatvėje legalias saulės energija varomas transporto priemones, tokias kaip „Lightyear One“ ir

Sonos „Motors Sion“, taip pat žinomi žaidėjai, tokie kaip „Toyota“ ir „Kia“, išbando skydų integravimą, prasidėjo naujos lenktynės tapti didžiausia saulės automobilių kompanija pasaulyje.

Sunray varomi sedanai taip pat turi daug skeptikų ir niekintojų. Carnegie Mellon profesorius Jeremy Michalekas, universiteto transporto priemonių elektrifikavimo grupės direktorius, sako, kad saulės baterijos yra brangus būdas pasiekti mylių. Elektros karys Elonas Muskas pūkuotukas koncepcija: „Mažiausiai efektyvi vieta saulės energijai dėti yra ant automobilio.

Pergalvokite automobilio architektūrą

Arjo van der Hamas buvo jaunesnysis elektrotechnikos studentas Eindhoveno technologijos universitete Nyderlanduose, kai pažįstamas iš mokyklos greitojo čiuožimo klubas Lex Hoefsloot paprašė susitikti dėl prisijungimo prie komandos, kurią jis subūrė, kad įvažiuotų į automobilį Pasaulio Saulėje. Iššūkis. Van der Hamas buvo susitelkęs į magistro laipsnį ir atsargiai žiūrėjo į projektą. Tačiau per pirmąjį susitikimą kolegos inžinieriai pradėjo braižyti pasiūlytos transporto priemonės schemas, o tą naktį jaunesnysis grįžo namo, jis buvo užkabintas.

Nuo 2012 m. pabaigos iki 2013 m. pradžios 20 studentų iš Nyderlandų universiteto suprojektavo ir pagamino tokią plokščią transporto priemonę, kuri beveik atrodė kaip kosminio amžiaus ledų sumuštinis. Spalio lenktynėse Eindhoveno komanda užėmė trečią vietą po Velso ir Vokietijos. Tačiau kreiserių klasės kategorijoje teisėjai atsižvelgė į dizainą ir praktiškumą, o vėliau bendru nugalėtoju paskelbė Eindhoveną.

Hoefsloot nužiūrėjo dar didesnį prizą ir įkūrė „Lightyear“ saulės energijos įmonę, kurios vyriausiuoju technologijų pareigūnu buvo van der Hamas. Po septynerių metų komanda suformavo tai, ką išmoko, į prototipą, kuris atrodo ne toks kaip sumuštinis su ledais, o labiau panašus į aptakų kulkų traukinio priekį. Tikėtina, kad jis kainuos apie 165 000 USD, kai tik pasirodys rinkoje 2021 m. pabaigoje (galite rezervuokite vieną dabar sugrąžinus 4000 USD grąžintiną sumą). Įperkamesnė „Tesla Model 3“ stiliaus versija pasirodys po poros metų. Kad viskas vyktų, „Lightyear“ surinko 30 milijonų dolerių, iš anksto užsisakė 120 ir savo demonstracinį automobilį pristatė CES Las Vegase Pasaulio ekonomikos forume Davose, Šveicarijoje.

Taigi, ką „Lightyear One“ automobilių komandos komanda žino apie saulės energija varomus variklius, kurių Muskas nežino? „Jei Elonas šiandien dar kartą peržiūrėtų šį sprendimą ir turėtų galimybę sukurti savo automobilio architektūrą nuo nulio šiandien, o ne 2004 m. [kai buvo sukurti pirmieji Tesla modeliai], jis padarytų kitokią išvadą“, – sako van der. Kumpis. „Saulės automobilis veikia „Lightyear“, nes mes kuriame architektūrą nuo pat pradžių.

Didžioji dalis svarbiausių „Lightyear“ naujovių įvyksta dar prieš prijungiant saulės baterijas ir įrengiant baterijas. „Lightyear One“ talpina penkis žmones, tačiau jo svoris yra 2500 svarų. „Prius“ sveria 3 375 svarus. „Tesla Model 3“ yra nuo 3500 iki 4100.

„Pirmiausia reikia pažvelgti į pagrindinius dalykus“, – aiškina van der Hamas apie „Lightyear One“ svorio pranašumą prieš kitus automobilius. „Štai kur jūs padarysite didžiausią skirtumą – architektūroje. Ne technologijos detalėse.

Naujų testų ir senų gudrybių dėmesys

Kitos įmonės, didelės ir mažos, jau kurį laiką sukosi su saulės energija. Nuo 2010 iki 2015 m. Toyota Amerikoje siūlė saulės bateriją kaip papildomą prabangos paketą, į kurį įeina odinės sėdynės ir nuotoliniu būdu valdomas oro kondicionierius. Per tuos metus pasirenkamą paketą įsigijo apie 95 000 JAV klientų. Nuo 2019 m. gruodžio mėn. bendrovė Japonijoje ir Europoje pardavė 4500 naujų Prius PHV, ant kurio stogo sumontuotos saulės baterijos, galinčios generuoja 160 vatų – pakankamai, kad padėtų tiekti pagalbinę galią, bet nepajudėtų automobilio daug mylių (šiuo metu ši parinktis nepasiekiama JAV).

Toyota neseniai pagamino a Prius prototipas su labai efektyviais, Sharp pagamintais saulės baterijų elementais, galinčiais generuoti 860 vatų, kurių gali pakakti automobiliui nuvažiuoti 25 mylias per dieną. Naujoji versija taip pat išplečia elementų aprėptį nuo tik stogo iki gaubto, galinio liuko durų ir bagažinės spoilerio. Nors „Toyota“ daug triukšmavo dėl bandymų, peržiūros laikotarpis pratęstas iki 2020 m. vasario mėn., nes nebuvo tvirtų planų, kad ekologiškesnis modelis pasirodys rinkoje. Jei Japonijos įmonė žengia į priekį su elektrine transporto priemone arba hibridu, turinčiu pakankamai saulės baterijų, kad galėtų maitinti automobilį, hibridinės rinkos dalis jau suteikia jai didžiulį pranašumą prieš bet kokį startą. Neabejotinai „Toyota“ turi daugiausiai patirties iš visų automobilių gamintojų, parduodant saulės energiją naudojančius automobilius, net ir ribotos talpos automobilius.

„Kia/Hyundai“ savo hibridiniuose „Sonata“ ir „Optima“ modeliuose parduoda pasirenkamus saulės energijos stogus (už maždaug 1000 USD). Korėjoje. Bendrovė planuoja pasiūlyti atnaujinimą užsienio rinkose, tačiau atstovai neatskleis konkrečių dalykų. Esant optimalioms sąlygoms, stogai leidžia transporto priemonėms nuvažiuoti apie 800 mylių per metus.

Van der Hamas atkreipia dėmesį į „Sonata“ saulės stogą kaip simbolinę pastangą, palyginti su „Lightyear“ integracija Vienas, kuris, jo žada, iš savo saulės elementų nubėgs 8300 mylių per metus, net ir tokiame miglotame mieste kaip San. Francisco. Didelė „Lightyear“ pranašumų dalis priklauso nuo kėbulo svorio, kuris pagamintas iš anglies pluošto kompozito. ir aliuminis, palyginti su tradiciniu automobiliu, tokiu kaip Sonata, kuris yra plieninis (didelio stiprumo, palyginti lengvas plienas, bet vis dar).

Sono Motors

Vokietijos „Sono Motors“ naudoja lengvą aliuminio rėmą, kad sumažintų saulės energija varomo „Sion“ svorį. Jei „Lightyear“ yra sportiškas važiavimas ekologiškiems alfa modeliams, „Sion“ yra prieinama alternatyva protingoms, saulę dievinančioms beta versijoms. Dėžės formos juodas hečbekas turi nuožulnią priekinę dalį ir hečbeką, primenantį „Honda Fit“ ir yra tik vienos spalvos – juodos. Tokį pasirinkimą, kaip ir daugelį automobilio funkcijų, nulėmė projektą finansuojanti bendruomenė.

Daugiau nei 10 000 žmonių iš anksto užsisakė „Sion“, sumokėdami grąžinamą 550 USD už 28 000 USD pirkimo kainą. Pristatymas numatytas 2022 m. pradžioje. Tai yra didelis tikėjimas įkūrėjais, kurie pradėjo projektą būdami studentai ir dar net nesukūrė oficialaus prototipo. Transporto priemonė, kurią jie važinėjo, mažai užmaskuoja saulės kolektorių vietą ir netgi turi BMW vairo kolonėlę (kuri vėliau bus pakeista patentuota). Kiti sprendimai, pavyzdžiui, ar serijinis automobilis bus varomas priekiniais ar galiniais ratais, dar nepriimti. Šis atviras požiūris į plėtrą neseniai padėjo Sono sutelkė 55 mln padėti sukurti prototipus ir pateikti automobilį rinkai.

„Sono“ žada, kad saulės energija „Sion“ varys 10 mylių per dieną, o tai gali atrodyti nedaug, tačiau tai yra tai, ką įprastas vokietis į darbą ir atgal nuvažiuoja per dieną, sako bendrovės atstovas. Baterijos saugykla bus įkraunama 200–250 mylių atstumu. Kitos praktinės funkcijos apima galimybę nuleisti priekines ir galines sėdynes, kad būtų sukurta 8 pėdų salono saugykla, taip pat sekcija ant priekinio buferio įkrovimo prievado, kur vartotojai gali prijungti buitinę techniką (jei jums reikia sumaišyti kokteilį stovyklaujant).

Sukurti saulės automobilį nėra lengva arba pigu

Jei atrodo, kad saulės automobilių pasauliui trūksta amerikietiško išradingumo, tai nėra visiškai tiesa. „Ford“ 2014 m. CES parodoje pristatė „C-MAX Solar Energi Concept“ automobilį, tačiau nuo to laiko nebuvo girdėti daug naujienų. Mičigano universitete yra viena geriausių saulės automobilių lenktynių komandų pasaulyje, laimėjusi keletą nacionalinių konkursų ir užėmusi trečią vietą 2019 m. Bridgestone World Solar Challenge.

Profesorius Neilas Dasgupta, Mičigano lenktynių komandos patarėjas fakultete, vadovauja tyrimų laboratorijai, kurioje daugiausia dėmesio skiriama saulės energijai ir akumuliatoriams, ir sako, kad saulės automobilių įmonės greičiausiai imsis kelių kompromisų.

Pradedantiesiems saulės automobilio kūrimas nėra pigus. Žinoma, yra fotovoltinių elementų ir baterijų. Tada yra anglies pluošto kompozicinis kėbulas, kurį „Lightyear“ ir Mičigano universitetas naudoja siekdami sumažinti savo automobilių svorį. Kiekvienas svaras anglies pluošto kompozito kainuoja gana daug, aiškina Dasgupta. Geros naujienos yra tai, kad palyginti lengva medžiaga gali būti įspūdingai saugi.

„Lenktynių automobilių vairuotojai išlipa iš avarijų, važiuodami 100 mylių per valandą greičiu“, – pažymi profesorius. „Tie automobiliai iš dalies pagaminti iš anglies pluošto kompozito. Jie iš tikrųjų gali būti saugesni nei plieniniai automobiliai. Daugelis automobilių gamintojų mato potencialą gaminant medžiagas, tačiau reikia atlikti daugiau tyrimų ir plėtros, kad būtų sumažintos sąnaudos. Startuolis, statantis saulės automobilius su saulės elementais, itin efektyviais akumuliatoriais ir anglies pluošto kompozitiniais korpusais, vis tiek turi būti pelningas.

„Nesvarbu, ar jie gali sumažinti gamybos sąnaudas iki prasmingo lygio, lems pradedančios įmonės sėkmę ar nesėkmę“, – teigia Dasgupta. Atsižvelgiant į dabartines technologijas, jis taip pat nesitiki, kad kada nors bus daug saulės varomų pikapų ar visureigių greitai, nes papildomos vietos plokštėms paprastai neužtenka sunkesnėms transporto priemonėms ilgai varyti atstumus. Naujam siūlomas saulės stogas Fisker visureigisPavyzdžiui, automobiliui per metus prideda tik 1000 mylių.

„Sion“ stengiasi sumažinti išlaidas naudodama kai kurias rinkoje jau esančias automobilių dalis. Bendrovė taip pat bando apriboti perteklinį energijos suvartojimą gamybos metu, permąstydama automobilių surinkimo liniją. Pavyzdžiui, siekiant taupyti energiją ir gamybos sąnaudas, kėbulo plokštės bus nuspalvintos, o ne dažytos.

Išmoktos pamokos

Van der Hamas sako, kad viena iš pamokų, kurias jis išmoko stebėdamas, kaip auga Tesla, yra tai, kad svarbu nemėginti per daug nuveikti savo viduje.

„Esame partnerystės įmonė“, – aiškina jis. „Visa „Lightyear“ idėja yra kuo daugiau naudoti esamus dalykus ir infrastruktūrą. Automobilio saulės baterijas gamina Kalifornijos įmonė Saulės energija, pavyzdžiui.

„Mes darome keletą gudrybių, kad plokštės būtų tikrai veiksmingos“, – sako jis, įskaitant dizainą, užtikrinantį, kad šešėlyje esančios arba paukščių išmatos padengtos plokštės nesumažėtų bendro įkrovimo greičio.

Dėl plokščių, akumuliatoriaus ir korpuso optimizavimo „Lightyear One“ yra dvigubai efektyvesnis nei „Tesla Model S“. Tiesą sakant, komanda išanalizavo saulės baterijų įdėjimo ant Elono Musko modelio 3 poveikį ir apskaičiavo, kad tai padidins tik 3 000 mylių per metus, palyginti su 8 000 mylių „Lightyear One“.

„Šia prasme aš sutinku su Elono komentaru“, - sako Van der Hamas. „Šiuo metu 3 modelio įdėjimas saulės bateriją neprideda tiek daug.

Jei negalite laukti porą metų naujo saulės automobilio, peržiūrėkite „YouTube“ naudotojų Bryce'o ir Courtney projektą, kurie metė darbą ir perdarė 1988 m. Dodge Ram Van į kemperį su saulės baterijomis ant stogo, kurį jie apkeliavo po JAV. Neturite 165 000 USD, kuriuos galite išleisti naujam pasivažinėjimui saulės energija? Tiesiog priveržkite keletą plokščių ant dabartinio automobilio viršaus už maždaug 1000 USD.

Redaktorių rekomendacijos

• „Sony Honda Afeela“ automobilis yra didžiausias CES, ir aš visiškai už jį
• Šiandien CES vyksta greitaeigių autonominių automobilių lenktynės. Žiūrėkite čia
• „Volvo“ pristato elektrinį „2022 C40 Recharge“ su „Android“ varoma automobilio technologija
• „Apple“ derasi su „Hyundai“ dėl galimo automobilio, patvirtina automobilių gamintojas
• „Apple Car“ lūkesčius stabdykite, sako analitikas