Panele słoneczne powoli docierają do samochodów

Dach i maska ​​Lightyear One składają się ze zintegrowanych ogniw słonecznych, dzięki czemu samochód może się ładować, gdy tylko pochłonie światło słoneczne. Rok świetlny

Może nie ma czegoś takiego jak darmowy obiad, ale co z darmową przejażdżką? Pomyśl, jak wspaniale byłoby, gdyby Twój samochód mógł dalej jeździć bez wydawania ani grosza na paliwo. Jeśli prowadzisz samochód zasilany energią słoneczną, to marzenie może być znacznie bliższe rzeczywistości.

Podobnie jak w przypadku domów zasilanych energią słoneczną, samochody wykorzystują energię słoneczną, a następnie przekształcają ją w energię elektryczną. Ta energia elektryczna zasila następnie układ napędowy samochodu, który jest podobny do połączenia silnika elektrycznego i akumulatorowego magazynu energii, który napędza nowoczesne samochody hybrydowe..

Samochody słoneczne mogą to osiągnąć ogniwa fotowoltaiczne (PCV). PVC to elementy paneli słonecznych, które przekształcają energię słoneczną w energię elektryczną. Są złożone półprzewodniki, zwykle wykonane z silikonu, który pochłania światło. Energia światła słonecznego uwalnia następnie elektrony w półprzewodnikach, tworząc przepływ elektronów. Przepływ ten wytwarza energię elektryczną, która zasila akumulator lub specjalny silnik w samochodach solarnych.

Najwcześniejsze samochody solarne to prace typu „zrób to sam”, które sięgają lat 70. XX wieku i były w większości projektowane i montowane w garażach miłośników motoryzacji. Kilka innych organizacji eksperymentowało z samochodami wyścigowymi zaprojektowanymi z myślą o wykorzystaniu energii słonecznej. Pomogło to inżynierom zrozumieć potencjał - i ograniczenia - gromadzenia i przechowywania energii słonecznej, maksymalizacji aerodynamiki i określenia innych wyzwań związanych z prowadzeniem samochodu zasilanego ze słońca..

Jeśli chodzi o wkład głównych producentów samochodów w tę dziedzinę, w szczególności Ford i Mazda wprowadzili samochody koncepcyjne z hybrydową energią słoneczną w połowie XXI wieku, a Cadillac zaprojektował samochód koncepcyjny, w którym panele słoneczne wspomagały zasilanie akcesoriów, takich jak oświetlenie wewnętrzne i audio, które zazwyczaj odciąć układ elektryczny samochodu (co z kolei przyczynia się do zużycia paliwa).

Żaden z tych samochodów koncepcyjnych nie trafił do produkcji, co oznacza, że ​​nigdy nie były dostępne dla konsumentów. Później inwestycje w technologię samochodów słonecznych poszły w zapomnienie, przynajmniej jako zajęcie głównego nurtu.

Z drugiej strony wielu producentów samochodów przeniosło środki na rozwój w kierunku uczynienia samochodów hybrydowych i hybrydowych typu plug-in bardziej praktycznymi, wydajnymi i przystępnymi cenowo niż kiedykolwiek. To z kolei może oznaczać, że nadszedł czas, aby dać kolejny strzał samochodom słonecznym, chociaż samochody solarne nowej generacji na horyzoncie bardziej przypominają hybrydy, które dodają energię słoneczną do miksu..

Hybrydowy Hyundai Sonata 2020 jest wyposażony w system dachu słonecznego, który ładuje akumulator hybrydowy samochodu i zwiększa zasięg samochodu o kilka mil dziennie. DREW PHILLIPS

Odnowione zainteresowanie panelami słonecznymi w samochodach nie dotyczy samych paneli, które stają się lepsze, a bardziej faktu, że samochody hybrydowe i elektryczne oraz ich infrastruktura są lepsze. Innymi słowy, konsumenci łatwiej i bardziej przystępnie niż kiedykolwiek kupują łatwo dostępny samochód elektryczny lub hybrydowy, a te samochody są bardziej wydajne, łatwiejsze do ładowania i ogólnie mniej kompromisów niż pojazdy elektryczne i hybrydy sprzed kilku pokoleń. . Oznacza to, że jest więcej ludzi, którzy mogą wykorzystać energię słoneczną do napędzania samochodu, a energia słoneczna dosłownie posunie się dalej niż w przeszłości.

To powiedziawszy, poprawiła się również technologia paneli słonecznych. Większości konsumentów jest tańsze i łatwiejsze włączenie do aktualizacji domu lub garażu. Jednak przed samochodami napędzanymi energią słoneczną jeszcze długa droga.

W rzeczywistości jest mało prawdopodobne, że zobaczymy samochód, który może być w pełni zasilany przez panel słoneczny zintegrowany z dachem, ponieważ panel tego rozmiaru jest po prostu zbyt mały, aby wytworzyć potrzebną moc. EnergySage, firma, która pomaga konsumentom w badaniach i zakupach technologii słonecznej, szacuje, że samochód całkowicie pokryty panelami słonecznymi (nie tylko dach) może zasilać samochód elektryczny tylko przez maksymalnie 40 kilometrów dziennie, a to zakładając, że pogoda i inne warunki są absolutnie idealne. Jednak EnergySage twierdzi, że panel słoneczny, który daje samochodowi doładowanie zaledwie o kilka mil dziennie, jest nadal wart inwestycji.

Którzy producenci samochodów inwestują w technologię? Istnieje kilka. Firma high-tech Lightyear wypuściła dwa pojazdy badawcze Lightyear, aby przetestować zintegrowaną technologię słoneczną na drogach w czerwcu 2020 r. Firma twierdzi, że do końca 2021 r. Przygotowuje się do wyprodukowania ekskluzywnej serii samochodów wyposażonych w technologię słoneczną..

Niemiecka firma Sono Motors poświęciła trzy lata na opracowywanie procesu produkcyjnego, który umożliwi bezproblemową integrację ogniw słonecznych z nadwoziem samochodu elektrycznego Sion. 30 czerwca 2020 roku firma ogłosiła, że ​​nawiązała współpracę z Roding Automobile GmbH w celu rozpoczęcia produkcji prototypów Sion nowej generacji..

Toyota testuje w Japonii wersję Priusa ze zintegrowanym dachem słonecznym. Ta wersja demonstracyjna, która nie jest przeznaczona do sprzedaży, może ładować samochód podczas jazdy; jego wcześniejsza wersja mogła ładować się tylko podczas postoju. Hybrydowy Hyundai Sonata 2020 jest jednak dostępny dla amerykańskich konsumentów i jest wyposażony w panel słoneczny na dach, który ładuje akumulatory samochodu. Panel dachowy generuje wystarczającą ilość energii elektrycznej, aby zwiększyć zasięg samochodu o około 2 mile (3,2 km) dziennie.

Tesla Cybertruck, który został zaprezentowany w listopadzie 2019 r., Ale ma zostać wydany pod koniec 2021 r., Ma opcję paneli słonecznych, mimo że dyrektor generalny Tesli Elon Musk powiedział wcześniej, że panele słoneczne w samochodach są zbyt nieefektywne..

I to prowadzi nas do pytania, czy dodatkowy koszt dodania paneli słonecznych do samochodu jest tego wart. Na przykład samochody w bardziej nasłonecznionych miejscach i samochody zaparkowane na zewnątrz, a nie w garażu, będą generować więcej energii słonecznej i będą oferować właścicielom większe korzyści finansowe. Pozostaje jednak pytanie, czy koszty finansowe dla producentów samochodów będą na tyle korzystne, aby je wyprodukować.

Dostępne są zestawy paneli słonecznych do samodzielnego montażu, które mają na celu zasilenie akumulatora samochodu elektrycznego lub hybrydowego typu plug-in za pośrednictwem domowego systemu ładowania. Podobne zestawy na rynku wtórnym są oferowane i sprzedawane jako sposoby wspomagania pojazdów kempingowych lub przyczep. Mogą być również używane do gromadzenia i magazynowania energii do akcesoriów kempingowych, takich jak namioty lub zestawy do gotowania, takie jak te przeznaczone do zamontowania w łóżku pickupa.

Zestawy solarne do tych celów są na tyle popularne, że są dostępne w sklepach internetowych i sklepach z dużymi pudełkami. Na razie jednak dodawanie paneli słonecznych bezpośrednio do samochodu nie jest zbyt powszechne. Chociaż pewnego dnia mogą stać się bardziej wiarygodne dla większej liczby konsumentów.

Tesla Cybertruck ma opcjonalne panele słoneczne, które można wykorzystać do zasilania rzeczy, takich jak sprzęt kempingowy. Zawody Tesli Solar Car

Wyścigi samochodów wykorzystujących energię słoneczną trwają od lat 80. XX wieku, na długo przed dzisiejszymi, skoncentrowanymi na konsumentach, wysiłkami zmierzającymi do wprowadzenia na drogi samochodów wykorzystujących energię słoneczną. World Solar Challenge o długości 1872 mil (3012 kilometrów) rozpoczęło się w 1983 roku i ściga się w Australii co dwa lata. American Solar Challenge rozpoczęło się w 1990 roku i prowadzi przez Amerykę Północną, która zmienia się prawie co roku.

Ostatnia aktualizacja redakcyjna: 29 lipca 2020, 17:15:55.

Powiązane artykuły

• Jak działają baterie
• Jak działają samochody hybrydowe
• Jak prowadzić swój dom wyłącznie na energii słonecznej
• Jak działają ogniwa słoneczne
• Jak działają autostrady z panelami słonecznymi

Więcej świetnych linków

• Wszystko, co musisz wiedzieć o samochodach zasilanych energią słoneczną
• American Solar Challenge
• Panele słoneczne Tesla
• World Solar Challenge

Źródła

• Barry, Courtney. „Oto nadchodzą, tak szybko, jak słońce ich poniesie”. The New York Times. 22 października 2003 r. (29 lutego 2020 r.) Http://query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=940CE5D7143FF931A15753C1A9659C8B63
• Na marginesie. „Recenzja 7 najlepszych zestawów solarnych do pojazdów rekreacyjnych”. (29 lutego 2020 r.) Https://www.byways.org/best-rv-solar-kit/
• Derbyshire, David. „Król odkurzaczy James Dyson planuje samochód zasilany energią słoneczną, który przejedzie setki mil”. The Daily Mail. 22 czerwca 2008 r. (29 lutego 2020 r.) Http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-1028490/Vacuum-cleaner-king-James-Dyson-plans-solar-powered-car-travels- setki mil.html
• Douglas, Jacob. „Musk z Tesli twierdzi, że panele słoneczne w samochodach nie mają sensu, ale to nie powstrzymuje Toyoty i Hyundaia”. CNBC. 28 września 2019 r. (29 lutego 2020 r.) Https://www.cnbc.com/2019/09/28/teslas-musk-rejects-solar-on-cars-its-not-stopping-toyota- hyundai.html
• Fox, Alex. „Panele słoneczne na dachu ładują samochód podczas jazdy”. Wzgórze. 18 listopada 2019 r. (29 lutego 2020 r.) Https://thehill.com/changing-america/sustainability/infrastructure/470985-rooftop-solar-panels-charge-your-car-while
• Marsh, Jacob. „Czy można kupić samochody z panelami słonecznymi?” EnergySage. 7 sierpnia 2019 r. (29 lutego 2020 r.) Https://news.energysage.com/solar-panel-cars/
• Młody, Chris. „7 firm, które wyznaczają drogę dla samochodów napędzanych energią słoneczną”. Ciekawa inżynieria. 26 listopada 2019 r. (29 lutego 2020 r.) Https://interestingengineering.com/7-companies-that-are-leading-the-way-for-solar-powered-cars