Унутар трке у брзини светлости за изградњу приградског аутомобила на соларни погон

Бридгестоне Ворлд Солар Цхалленге није ваша типична аутомобилска трка која топи гуме и гас. Уместо окретања са ручице гаса око овалног врха, то је еколошки тест издржљивости кроз аустралијско залеђе.

Током четири дана, експерименталне Франкен-машине су покретале 2.000 миља од Дарвина до Аделаидеа, првенствено користећи соларну енергију. Већина возила не изгледа као шиљасти тркачи Формуле 1. Дизајнирана да раде на сунчевим зрацима, нека возила подсећају на летелице спремне за Марс, а друга изгледају као соларни Поп Тарт са четири точка.

Пре неколико година, аутомобилске занимљивости које су победиле на Светском соларном изазову биле су повремене чудне приче које су се појавиле кроз ваш Твитер. Са лансирањем уличних возила на соларни погон као што су Лигхтиеар Оне и

Сонос Моторс’ Сион, као и етаблирани играчи попут Тојоте и Кије који тестирају интеграције панела, почела је нова трка за највећу соларну аутомобилску компанију на свету.

Лимузине на Сунраи такође имају доста скептика и клеветника. Професор Царнегие Меллон Џереми Михалек, директор универзитетске групе за електрификацију возила, каже да су соларни панели скупо начин да добијете миље. Електрични ратник Елон Муск пух-пух концепт: „Најефикасније место за постављање соларне енергије је у аутомобилу.“

Преиспитивање архитектуре аутомобила

Арјо ван дер Хам је био млађи студент електротехнике на Технолошком универзитету у Ајндховену у Холандији када је познаник из школски клуб за брзо клизање, Лек Хоефслоот, затражио је да се састану око придруживања тиму који је окупљао да уђе у аутомобил у Ворлд Солар Цхалленге. Ван дер Хам је био фокусиран на магистериј и опрезан према пројекту. Али на првом састанку, колеге инжењери су почели да цртају дијаграме за предложено возило, и док је млађи дошао кући те ноћи, био је навучен.

Од краја 2012. до почетка 2013. 20 студената холандског универзитета дизајнирало је и произвело возило тако равно да је скоро изгледало као сендвич са сладоледом из свемирског доба. На октобарској трци, тим из Ајндховена био је трећи, иза Велса и Немачке. Али у категорији крстарица, судије су узеле у обзир дизајн и практичност, а касније су прогласиле Ајндховен за укупног победника.

Хоефслоот је пронашао још већу награду и основао соларну компанију Лигхтиеар са ван дер Хамом као главним технолошким директором. Седам година касније, тим је уобличио оно што је научио у прототип који мање личи на сендвич са сладоледом, а више као елегантан предњи део воза од метака. Вероватно ће коштати око 165.000 долара када се појави на тржишту крајем 2021. (можете резервишите један сада убацивањем повратних 4.000 долара). Приступачнија верзија у стилу „Тесла Модел 3“ стићи ће неколико година касније. Да би се ствари покренуле, Лигхтиеар је прикупио 30 милиона долара, има 120 поруџбина у претпродаји и показао свој демо аутомобил са ЦЕС-а у Лас Вегасу на Светском економском форуму у Давосу, у Швајцарској.

Дакле, шта тим који стоји иза тима аутомобила Лигхтиеар Оне зна о моторима на соларни погон а Муск не зна? „Ако би Елон данас поново размотрио ту одлуку и имао прилику да изгради архитектуру свог аутомобила од нуле данас уместо 2004. [када су дизајнирани Теслини рани модели], он би дошао до другачијег закључка“, каже ван дер Шунка. „Соларни аутомобил ради за Лигхтиеар јер ми радимо архитектуру из темеља.“

Већина најважнијих иновација Лигхтиеар-а се дешава пре него што причврсти соларне панеле и инсталира батерије. Лигхтиеар Оне има петоро седишта, а ипак има малу тежину од 2.500 фунти. Приус тежи 3,375 лбс. Тесла Модел 3 долази између 3.500 и 4.100.

„Стварно, стварно, стварно морате прво да погледате основе“, објашњава ван дер Хам о предности у тежини коју Лигхтиеар Оне има у односу на друге аутомобиле. „Ту ћете направити највећу разлику - у архитектури. Не у детаљима технологије."

Истакнути нове тестове и старе трикове

Друге компаније, велике и мале, већ неко време петљају око соларне енергије. Од 2010. до 2015. Тојота је нудила соларни кров у Америци као део опционог луксузног пакета за Приус који је такође укључивао кожна седишта и клима уређај на даљинско управљање. Око 95.000 америчких купаца купило је опциони пакет током тих година. Од децембра 2019, компанија је такође продала 4.500 нових Приус ПХВ у Јапану и Европи, који има соларне панеле на крову који могу генерише 160 вати — довољно да помогне са помоћном снагом, али не и да помери аутомобил на значајне километре (та опција тренутно није доступна у САД).

Тоиота је недавно изградила а Приус прототип са високо ефикасним соларним батеријама направљеним у Схарп-у које могу да генеришу 860 вати, потенцијално довољно да напајају аутомобил 25 и више миља дневно. Нова верзија такође проширује покривеност ћелија од само крова до хаубе, задњих врата и спојлера пртљажника. Док је Тојота направила много буке око тестова, период прегледа је продужен до фебруара 2020. без чврстих планова да се еколошки модел појави на тржишту. Ако јапанска компанија крене напред са електричним возилом или хибридом који има довољно соларних панела за напајање аутомобила, њен удео на хибридном тржишту већ јој даје огромну предност у односу на било који стартуп. Тојота вероватно има највише искуства од било које аутомобилске компаније у смислу маркетинга соларних возила, чак и оних са ограниченим капацитетом.

Киа/Хиундаи продаје опционе соларне кровове (за око 1.000 долара) на својим хибридним моделима Соната и Оптима у Кореји. Компанија планира да понуди надоградњу на иностраним тржиштима, али представници неће открити детаље. У оптималним условима, кровови дају возилима око 800 миља више годишње.

Ван дер Хам указује на соларни кров Сонате као симболичан напор у поређењу са интеграцијом на Лигхтиеар-у Један, за који обећава да ће из својих соларних ћелија извлачити 8.300 миља годишње, чак и у магловитом граду као што је Сан Францисцо. Добар део предности Лигхтиеар-а сеже у тежину каросерије, која је направљена од композита од угљеничних влакана и алуминијум у односу на традиционалнији аутомобил као што је Соната, који је челик (велике чврстоће, релативно лаган челик, али још увек).

Соно Моторс

Немачки Соно Моторс користи лагани алуминијумски оквир како би смањио тежину свог Сион-а на соларни погон. Ако је Лигхтиеар спортска вожња за еколошки настројене алфе, Сион је приступачна алтернатива за разумне бета верзије које обожавају сунце. Округли црни хечбек има коси предњи део и хечбек који подсећају на Хонда Фит и долази само у једној боји, црној. Тај избор, као и многе карактеристике аутомобила, одлучила је заједница која је финансирала пројекат.

Више од 10.000 људи је унапред наручило Сион тако што је издвојило повратних 550 долара према куповној цени од 28.000 долара. Испорука је заказана за почетак 2022. То је велика вера у осниваче који су започели пројекат док су били студенти, а још нису направили ни формални прототип. Возило које обилазе мало не прикрива где се налазе соларни панели и чак има БМВ стуб управљача (који ће касније бити замењен власничким). Остале одлуке, попут тога да ли ће серијски аутомобил имати погон на предње или задње точкове, тек треба да буду финализоване. Тај отворени приступ развоју помогао је Соноу недавно цровдфундед 55 милиона долара да помогну у изградњи прототипова и пласирању аутомобила на тржиште.

Соно обећава да ће соларна енергија покретати Сион 10 миља дневно, што можда не изгледа много, али то је оно што типични немачки путник вози за један дан, каже представник компаније. Складиште батерије ће се пунити до домета од 200 до 250 миља. Остале практичне карактеристике укључују могућност спуштања предњих и задњих седишта како би се створио простор за одлагање у кабини од 8 стопа, као и одељак на порту за пуњење предњег браника где корисници могу да укључе кућне апарате (у случају да треба да мешате смоотхие док кампујете).

Изградња соларног аутомобила није лака - нити јефтина

Ако се чини да свету соларних аутомобила недостаје америчка генијалност, то није сасвим тачно. Форд је представио концептни аутомобил Ц-МАКС Солар Енерги на ЦЕС-у 2014. године, али се од тада није чуло много вести. Универзитет у Мичигену има један од најбољих тимова за трке соларних аутомобила на свету, победивши на неколико националних такмичења и трећи на Бридгестоне Ворлд Солар Цхалленге-у 2019.

Професор Неил Дасгупта, факултетски саветник за тркачки тим из Мичигена, води истраживачку лабораторију фокусирану на соларну енергију и батерије и каже да ће се компаније за соларне аутомобиле вероватно борити са неколико компромиса.

За почетак, изградња соларног аутомобила није јефтина. Наравно, ту су и фотонапонске ћелије и батерије. Затим, ту је композитна каросерија од угљеничних влакана коју Лигхтиеар и Универзитет у Мичигену користе да смање тежину својих аутомобила. Свака фунта композита од угљеничних влакана кошта доста, објашњава Дасгупта. Добра вест је да релативно лаган материјал може бити импресивно безбедан.

„Возачи тркачких аутомобила излазе из судара брзином од 100 миља на сат“, примећује професор. „Ти аутомобили су делимично направљени од композита угљеничних влакана. Они заправо могу на крају бити сигурнији од аутомобила од челика." Многи произвођачи аутомобила виде потенцијал у прављење тела материјала, али је потребно више истраживања и развоја да би се смањили трошкови. Стартуп који гради соларне аутомобиле са соларним ћелијама, изузетно ефикасним батеријама и композитним каросеријама од угљеничних влакана и даље мора да буде профитабилан.

„Да ли могу или не могу да спусте трошкове производње тамо где то има смисла, зависиће од успеха или неуспеха стартап компаније“, сматра Дасгупта. С обзиром на тренутну технологију, он такође не очекује много пикапова или СУВ-ова на сунце ускоро, пошто додатни простор за панеле обично није довољан за дуготрајно покретање тежег возила удаљености. Соларни кров у понуди на новом Фискер СУВ, на пример, аутомобилу додаје само 1.000 миља годишње.

Сион покушава да смањи трошкове коришћењем неких ауто делова који су већ на тржишту. Компанија такође покушава да ограничи прекомерну потрошњу енергије током производње поновним размишљањем о линији за склапање аутомобила. На пример, панели каросерије ће бити напуњени бојом, а не фарбани да би се уштедели трошкови енергије и производње.

Научене лекције

Ван дер Хам каже да је једна од лекција које је научио гледајући како Тесла расте је важност да се не покушава превише радити у кући.

„Ми смо партнерска компанија“, објашњава он. „Цела идеја иза Лигхтиеар-а је да се постојеће ствари и инфраструктура користе што је више могуће. Соларне панеле аутомобила производи Калифорнија Сунповер, на пример.

„Радимо неке трикове како бисмо панеле учинили заиста ефикасним“, каже он, укључујући дизајн који осигурава да панели који су у сенци или прекривени птичјим изметом не успоравају укупну брзину пуњења.

Оптимизација панела, батерије и кућишта чини Лигхтиеар Оне двоструко ефикаснијим од Тесла Модел С. У ствари, тим је анализирао утицај постављања њихових соларних панела на Модел 3 Елона Маска и рачунао да ће то само додати 3.000 миља годишње у односу на 8.000 за Лигхтиеар Оне.

„У том смислу, слажем се са Елоновим коментаром“, каже Ван дер Хам. „Постављање соларне плоче управо сада на Модел 3 не додаје толико.

Ако не можете да чекате неколико година на нови соларни аутомобил, погледајте пројекат Јутјубера Брајса и Кортни, који су дали отказе и преобразили аутомобил из 1988. Додге Рам Ван у кампер са соларним панелима на крову који су обишли САД. Немате 165.000 долара да потрошите на нову соларну вожњу? Само причврстите неколико панела на врху вашег тренутног аутомобила за око 1.000 долара.

Препоруке уредника

• Аутомобил Сони Хонда Афеела је врхунац ЦЕС-а, и ја сам потпуно ту за њега
• ЦЕС је данас домаћин трке аутономних аутомобила велике брзине. Гледајте овде
• Волво представља електрични 2022 Ц40 Рецхарге са Андроид технологијом у аутомобилу
• Аппле у преговорима са Хјундаијем о могућем аутомобилу, потврђује произвођач аутомобила
• Закочите очекивања Аппле Цара, каже аналитичар