Автомобили на солнечных батареях: Lightyear 0, первый «солнечный» автомобиль

Электромобиль на солнечных панелях / / Независимая газета

Cолнечный автомобиль в эксплуатации выгоднее стандартного при условии, что погода не пасмурная. Фото с сайта www.lightyear.one

В ноябре прошлого года один нидерландский стартап начал производство электромобилей на совершенно новой основе. Речь идет об использовании в качестве движка для них электричества, поступающего от солнечных батарей. Этот автомобиль изобретатели назвали Lightyear. С одним из них, Лексом Хофслоутом, встретился корреспондент немецкого журнала Wirtschaftswoche.

Он объяснил, что концепция так называемого солнечного автомобиля представляет собой совершенно новый электромобиль, отличающийся от имеющихся моделей. Для его создания недостаточно разместить пару солнечных панелей на крыше авто. Вся концепция автомобиля должна быть переработана от начала до конца. Главной целью изобретатели поставили снижение энергопотребления. По их мнению, большой расход электроэнергии существующих моделей связан с весом аккумуляторной батареи. Ведь если батарее приходится «приводить в движение» легкий вес (вес современных электромобилей достигает 1,5–2 т, как, например, модель Tesla Model S), то и расход энергии становится меньше.

Примененная в солнечном автомобиле концепция предполагает создание легкой по весу автобатареи. Продумано многое для снижения веса авто, главное – уменьшение сопротивления внешней среды его движению. Например, боковые зеркала заменены на видеомониторы. А это снижает сопротивление воздуха при движении. Прототип солнечного автомобиля появился в 2013 году, и он даже завоевал приз World Solar Challenge. Именно этот выигрыш оказался ключевым моментом для создания стартапа для производства солнечных автомобилей. Первый солнечный автомобиль появился на свет в 2019 году. Главным элементом в нем является крыша с установленными на ней солнечными модулями. На крыше удается разместить 5 кв. м солнечных ячеек, поэтому длина авто составляет примерно 5 м. Нам удалось создать собственный прототип для этого и запатентовать его, и мы намерены совместно с другими производителями наладить изготовление таких специфических крыш для других, кто решится производить солнечные автомобили. Вес солнечного автомобиля не превышает 1575 кг. Емкость батареи автомобиля составляет 60 кВт/ч, и при полной зарядке автомобиль проезжает 625 км. Электропотребление при этом достигает примерно 10,5 кВт/ч на каждые 100 км. При скорости 110 км/ч пробег автомобиля без подзарядки составит чуть более 500 км. Затем автомобиль нужно будет остановить для подзарядки батареи, которая будет осуществляться за счет солнечных лучей. Но это и представляет собой самый большой минус солнечных автомобилей: ведь для их эксплуатации нужна всегда хорошая погода.

Пока типичный КПД фотоэлементов составляет 15–20%, крупные батареи могут иметь мощности до единиц киловатт.

Первая серия солнечных автомобилей будет даже меньше 1 тыс. экземпляров. Но в ноябре первые авто будут переданы клиентам. Предполагается, что цена такого авто не превысит 30 тыс. евро.

Не надо думать, что автомобиль на солнечных панелях – это экзотика одного-единственного чудака. На подобную технику обратили внимание и известные автоконцерны. Но у них солнечные панели пока все же играют вспомогательную роль. В числе конструкторов таких крыш и Mersedes-Benz Hyundai. Mercedes-Benz тоже разрабатывает собственные варианты и намерен оснащать серийные электромобили крышей с солнечными батареями. Журнал Autoblog сообщил, что необычная опция появится в конфигураторе марки с 2024 года, и с этого момента покупатели электрокаров смогут выбирать между традиционной панорамной крышей и непрозрачной крышей, состоящей из солнечных панелей. В ясный день инновация позволит значительно увеличить автономность электромобиля.

Технический директор Mercedes-Benz пообещал крышу из солнечных батарей на серийных электромобилях в ходе презентации концепта Vision EQXX. Специалист отметил, что компании Mercedes-Benz совместно с Институтом Фраунгофера удалось создать «очень эффективную крышу с солнечными панелями». Одним из вариантов данной концепции была «солнечная» крыша из 117 ячеек. Заряд накапливался в отдельной литий-железо-фосфатной батарее и мог тратиться на охлаждение или обогрев салона. Утверждается, что для Vision EQXX такая крыша способна увеличить автономность на 25 км. 

Машины на солнечных батареях – тупик или будущее автомобилестроения?

Развитие и вероятные перспективы производства автомобилей на солнечных батареях – особенности таких машин. Видео о коммерческом авто на солнечной энергии.

31 августа 1955 года небольшой автомобиль – всего 15 дюймов (38 см) в длину – стал главной достопримечательностью автошоу General Motors Powerama в Чикаго. Это была не игрушка, а первый в истории автомобиль на солнечной энергии. Точнее, футуристическая миниатюра, в которой была предпринята попытка заложить основу будущего, где автомобили будут работать за счет чистого, неисчерпаемого источника энергии – солнца.

Идея о том, что автомобили могут функционировать исключительно на солнечной энергии, набирает обороты в наши дни, когда борьба с климатическим кризисом стоит первым пунктом на повестке дня. Одним из её основных направлений является переосмысление того, как люди передвигаются. Итак, 65 лет спустя, почему автомобильный рынок не полон альтернативного транспорта на солнечной энергии?

Десятилетия эволюции

Первая модель «солнечного автомобиля» не была легковой машиной по общепринятым меркам – всего лишь образцом. Детище Уильяма Г. Кобба, сотрудника General Motors, получило название Sunmobile и демонстрировало 12 фотоэлементов, прикрепленных к крыше и вырабатывающих энергию, необходимую для передвижения маленького транспортного средства. Реализовать эту концепцию в жизни было невозможно, потому что максимальной мощности, производимой солнечными панелями, было недостаточно для работы любого из автомобилей той эпохи, но Sunmobile нарисовал картину того, куда может двигаться автомобильная промышленность. Это был первый из многих прототипов.

Первая «солнечная» модель в натуральную величину появилась несколько лет спустя – в 1960-м. Американская компания International Rectifier преобразовала Baker Electric 1912 года выпуска в автомобиль на солнечной энергии, способный разгоняться до 20 км/ч и двигаться три часа.

Bluebird, построенный Эдом Пассенери в 1977-м, многие считают первым настоящим солнечным транспортным средством. У экспериментальной модели было три колеса, и она могла двигаться за счет энергии, создаваемой фотоэлектрическими элементами, без использования батареи.

В 1982 году The Quiet Achiever стал первым автомобилем на солнечных батареях, способным преодолевать большие расстояния. Он проехал 2485 миль (4000 км), путешествуя от западного побережья Австралии до восточного, на что ушло чуть меньше 20 дней.

1980-е годы ознаменовались главным испытанием транспортных средств на солнечной энергии – гонками. В 1985 году в Швейцарии были проведены первые официальные соревнования автомобилей на солнечных батареях: Tour de Sol.

Самую известную гонку на сегодняшний день – World Solar Challenge – впервые провели в 1987-м. Теперь это мероприятие проводится раз в два года, а главными участниками являются университетские и корпоративные команды. Между собой состязаются солнечные автомобили, покрытые энергетическими панелями (обычно это один квадрат) и двигающиеся на 3-4 миниатюрных колесах. Они больше похожи на бобслейные, чем на легковые, но это чудо современной инженерии способно развивать скорость свыше 80 км/ч при меньшем потреблении энергии, чем фен. Такая техника далека от работоспособного аналога современных автомобилей, но позволяет анализировать и совершенствовать технологии.

Подобный конкурс регулярно проводится и в Австралии, собирая более 50 международных команд из десятков стран. Но за пределами гоночного мира фотоэлектрические элементы пока не получили широкого распространения на авторынке. Основными препятствиями являются:

• непомерно высокие затраты, связанные с внедрением технологии;
• пространство, ограничивающее количество размещенных на автомобиле панелей;
• расстояние, которое автомобиль способен проехать;
• скорость, которую он может развить.

Проекты и перспективы

Существует ряд инициатив по созданию транспортных средств на солнечной энергии, которые пытались открыть дверь потребителю. Одна из самых обсуждаемых – Lightyear One, электромобиль на солнечных батареях дальнего действия (725 км WLTP), не зависящий от сети. Он использует фотоэлектрические элементы, способные, по словам его создателей, дать на 20 процентов больше энергии, чем традиционные, и работающие независимо, даже когда некоторые из них находятся в тени. С ценой в 150 000 евро это неприемлемый вариант для большинства автолюбителей, но идея имеет интересные перспективы.

Еще один подобный автомобиль – Sono Sion. Он использует 248 солнечных элементов, разбросанных по всему «телу», что обеспечивает дополнительную дальность действия 21 милю (34 км) впридачу к 155 милям (250 км), которые он может пробежать от аккумулятора. Обеспечена полная автономность машины на небольших расстояниях. Цена – 25 500 евро.

Многие жизнеспособные проекты застопорились из-за финансовых трудностей. Один из таких случаев – спроектированный в Испании двухместный автомобиль, созданный для городских путешествий. Цена доступная – 5000 евро, но команда, стоящая за проектом, недавно объявила, что прекращает реализацию инициативы из-за отсутствия финансирования для производства первых единиц.

Почему солнечная энергия лучше электрической

Частные автомобили создают до 73 процентов выбросов в окружающую среду. Продвижение электромобилей в массы уменьшит загрязнение, но не устранит его. Электростанции, энергетические линии, зарядные коммуникации – всё это наносит вред природе, скрывшись от глаз обычных пользователей. Транспортное средство, полностью работающее на солнечной энергии, будет гарантированно чистым, не источая, как и электромобили, опасных выхлопных газов.

Хотя реальность доступного массового солнцемобиля остается мечтой, солнечная энергия может помочь и другими способами. Например, когда автомобили не оснащены солнечными панелями, но питаются от электричества, вырабатываемого внешними батареями, расположенными на крыше дома, гаража и т. д.

Существует также возможность (уже проверенная на различных коммерческих моделях) размещения солнечных панелей на крышах машин в качестве дополнительного источника энергии, который предназначен не для фактического перемещения автомобиля, а для других целей – например, питания кондиционера.

Солнечные гибриды

В настоящее время нет серийных автомобилей, полностью работающих на солнечной энергии. Однако появился ряд гибридов, добавляющих солнечные технологии к электрическим. Машины, подобные Sono Motors Sion, Lightyear One и Toyota Solar Prius, мы увидим на дорогах в ближайшие несколько лет.

Sono Motors – немецкий стартап по производству электромобилей. Sion будет, по сути, самозаряжающимся электромобилем со встроенными солнечными панелями, способными подпитывать машину, даже если она не подключена к электросети. Одна из наиболее интересных особенностей – система очистки воздуха: пряди островного мха, интегрированные в приборную панель, фильтруют воздух, регулируют температуру и влажность.

Lightyear One, представленный в 2019-м и разработанный командой студентов-инженеров, выигравших гонки World Solar Challenge в 2013, 2015 и 2017 годах, – тоже гибридный электромобиль с солнечными батареями. Ожидается, что базовая «дальность полёта» машины составит 725 км, а каждый час, проведенный на солнце, увеличит запас хода примерно на 12 км. Автомобиль определенно роскошный. Запуск запланирован на 2021 год.

Третий пионер – Toyota Solar Prius. Текущий Prius уже предлагает солнечные панели в качестве опции, но новый Solar обзаведется уникальными солнечными батареями – ультратонкими панелями, разработанными Sharp и обычно используемыми на спутниках. Ожидается, что они обеспечат гораздо более высокую эффективность, чем кремниевые элементы, лежащие в основе наиболее доступных видов солнечных энергосистем, и увеличат запас хода на 56 км.

Есть ли шанс у «солнцемобилей»

Насколько работоспособными будут такие машины, трудно сказать до тех пор, пока они не испытаны жизнью. Наука редко прямо говорит «нет», но в данном случае призывает к осторожности. По оценкам экспертов, даже самых энергоэффективных солнечных панелей будет недостаточно для автомобиля с дальностью хода, сопоставимой с современными электромобилями – если не ждать несколько дней, пока машина зарядится естественным путем. Это связано с данными о том, сколько энергии могут собирать солнечные панели.

На каждый квадратный метр Земли в течение дня приходится примерно 1 киловатт солнечной энергии (фактическое количество варьируется от места к месту – от 0,2 кВт в Норвегии до 2 кВт – в Саудовской Аравии). Это означает, что гипотетически даже сверхэффективная солнечная панель, захватывающая 100 процентов солнечной энергии, может собирать только 1 киловатт-час на квадратный метр за каждый час солнечного света.

Tesla Model 3 проезжает чуть меньше 7 км на каждый киловатт-час. Предполагая, что наша солнечная машина имеет такую же энергоэффективность, с четырьмя квадратными метрами невероятно продуктивных солнечных панелей (количество, которое Sono Motors планирует разместить на Sono) ей потребуется свыше 6 часов непрерывной зарядки, чтобы проехать 160 км. Вернувшись к реальной эффективности (менее 25%), мы поймем, что для получения столь большого объема энергии машине понадобится 26 часов нахождения на солнце.

В этом могут помочь тонкопленочные элементы с использованием перовскитов. Перовскиты – это кристаллы, названные в честь русского знатока минералов Льва Перовского. Они не требуют больших затрат на добычу, а панели на их основе обладают рядом важных преимуществ по сравнению с обычными фотоэлектрическими аналогами на базе кремния. Они могут быть тоньше обычного листа бумаги, поглощают свет с более широким диапазоном длины волн, производя больше электроэнергии при той же интенсивности солнечного излучения, и лучше работают в тени и в пасмурные дни.

Но есть и другие негативные факторы. К примеру, эффективность солнечных панелей снижается, если они не выровнены идеально к солнцу. А что делать в регионах с постоянной облачностью, частыми дождями и снегом? Также есть грязь, пыль, повреждения от камней на шоссе, существенно уменьшающие количество собираемой энергии.

Будущее «солнцемобилей»

Все это не делает невозможным использование солнечных батарей, но пока это не слишком практично. Крупный транспорт вроде автобусов и поездов может выиграть из-за большей площади «рабочей» поверхности, но пока не будут достигнуты значительные успехи в технологии солнечных панелей, полностью работающие от солнца легковые автомобили вряд ли получат путевку в жизнь.

Инженеры сейчас больше озабочены тем, как интегрировать солнечную энергию в электромобили, чтобы сделать их более эффективными. Tesla, к примеру, планирует использовать «солнечное стекло», превращающее люк на крыше в прозрачную солнечную батарею. Некоторые современные продукты Tesla поставляются с солнечными панелями, которые можно хранить в багажнике и разворачивать над крышей. Это вдохновило многих производителей начать разработку собственных электромобилей, использующих солнечные батареи для расширения возможностей.

Вдохновляет то, что затраты в «солнечной отрасли» падают. Международное энергетическое агентство (МЭА) недавно опубликовало ежегодный отчет, где впервые отмечено, что солнечная энергия является самым дешевым источником электроэнергии для большинства стран мира. И в автомобильной отрасли будут активно использовать эти возможности.

Заключение

Солнечные панели на автомобилях пока не получили широкого распространения. Их недостаточно, чтобы стать единственным источником энергии, но он чище и экономнее других. Вероятно, мы нескоро увидим на дороге машины, работающие на одной солнечной энергии, но идея определенно кажется разумной.

Транспорт – едва ли не главное орудие убийства планеты как по ресурсам, которые он сжигает, так и по выбросам в окружающую среду. Поэтому естественно, что и потребители, и производители ищут более чистые и экономичные решения для транспортировки, и фотоэлектрические панели непременно сыграют в этом свою роль.

Видео о коммерческом авто на солнечной энергии:

Развитие и вероятные перспективы производства автомобилей на солнечных батареях – особенности таких машин. Видео о коммерческом авто на солнечной энергии.

||list|

1. Десятилетия эволюции
2. Проекты и перспективы
3. Почему солнечная энергия лучше электрической
4. Солнечные гибриды
5. Есть ли шанс у «солнцемобилей»
6. Будущее «солнцемобилей»
7. Видео о коммерческом авто на солнечной энергии

Lightyear — Solar Electric Vehicle

Ваш браузер не поддерживает тег видео.Ваш браузер не поддерживает тег видео.

Lightyear 0 — первый в мире электромобиль на солнечной энергии, самый аэродинамичный и эффективный. Теперь он в производстве. И это только начало.

Исследовать Lightyear 0 >

Представлено в

Вождение в светлое будущее

Мы нацелены на создание позитивных изменений для планеты и людей

Узнайте о положительном влиянии автомобилей на солнечных батареях.

Наше влияние>

Новое изобретение зарядки

Lightyear 0 заряжает везде и доставит вас куда угодно, независимо от электрической инфраструктуры. Наши автомобили построены для независимости от сети, заряжаются от солнца или, при необходимости, от обычной бытовой розетки. Каждая поездка чистая, удобная и независимая, основанная на самой поездке.

Узнать больше >

запатентованные солнечные батареи двойного изгиба

1000

км

пробег между моментами зарядки штепсельной вилки*

4

мотор-колеса с независимым управлением

* Запас хода зависит от манеры вождения, региона и времени года. Запас хода 1000 км из расчета 50 км ежедневных поездок на работу в Амстердаме (Нидерланды) летом.

Этот контент размещен на YouTube. Просматривая этот контент, вы принимаете условия использования YouTube

Смотрите историю в процессе создания

Смотрите глобальную премьеру первого в мире автомобиля на солнечных батареях!

Подробнее>

Последние обновления

Все новости>

Блог

Основные моменты 2022 года — Прогресс измеряется миссией чистой мобильности

Подробнее>

Новости )

Подробнее>

Новости

Начало истинной солнечной мобильности — Момент запуска Lightyear 0

Подробнее>

Новости

Impact начался — Lightyear 0 запущен в производство

Подробнее>

Новости

От эскиза до сборки — Lightyear 0 поступит в производство на следующей неделе!

Читать дальше>

Блог

Чистая мобильность встроена в нашу ДНК — Как наши автомобили используют человеческий инстинкт Награда за руль

Подробнее>

Блог

Солнечные панели на любом автомобиле — универсальность солнечной технологии Lightear

Прочитайте больше>

News

Демонстрируя будущее чистой мобильно подробнее>

Блог

Познакомьтесь с Йохемом, инженером-электромагнитщиком, выполняющим миссию вместе с Lightyear

Подробнее>

Надежная и масштабируемая технология

Хорошо для планеты, хорошо для вас.

Наша миссия — принести миру чистую мобильность, разрабатывая масштабируемые электромобили на солнечной энергии.

Наша история>

Присоединяйтесь к нашей миссии
чистая мобильность

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы помочь повернуть колесо перемен

О Lightyear

Мы разрабатываем для независимости и удобства. Мы создаем экологически чистые электромобили на солнечных батареях, которые могут ездить вне сети и участвовать во всех жизненных приключениях.

• Impact
• About us
• Invest
• News
• Press

• Subscribe
• Careers
• Contact us
• FAQ

Follow us

• Terms and Conditions
• Privacy and Cookies
• Поставщики

Этот проект получил финансирование от исследовательской и инновационной программы Horizon 2020 Европейского Союза в рамках соглашения о гранте № 848620

Солнечные панели на любом автомобиле — универсальность солнечной технологии Lightyear

В Lightyear мы не только производим первый в мире автомобиль на солнечных батареях, но и производим солнечные панели, которые устанавливаются на него. Мы видим огромный потенциал в установке наших солнечных крыш на другие автомобили. Количество автомобилей на дорогах растет в геометрической прогрессии, и вряд ли это замедлится. В то время как сокращение числа пассажиров за счет инновационных вариантов каршеринга и такси имеет решающее значение, не менее важно сделать транспортные средства чище.

Мы стремимся к миру, в котором можно совершать любые путешествия, от ежедневных поездок до амбициозных приключений, не нанося вреда прекрасной флоре и фауне, с которыми мы их разделяем. Это начинается с использования нашего самого старого и самого богатого возобновляемого источника энергии: солнца.

Как работают солнечные панели?

Большие солнечные панели, которые мы привыкли видеть на жилых домах, недостаточно гибки, чтобы поместиться на крыше автомобиля, так как для них потребуются изогнутые поверхности.

В Lightyear мы потратили годы на разработку крыш с солнечными батареями, специально разработанных для изящной аэродинамической формы нашего автомобиля. Мы полностью реализовали технологию солнечных панелей, разработав и изготовив собственные запатентованные солнечные панели с двойным изгибом на нашем специализированном заводе в Венре, Нидерланды.

Солнце — самый богатый источник энергии на Земле, поэтому солнечные панели идеально подходят для использования чистой возобновляемой энергии, но как они работают?

Солнечные панели состоят из множества различных частей. Самая маленькая часть называется солнечным элементом. Когда несколько таких солнечных элементов объединяются, они образуют солнечную струну. Эти струны в сочетании с верхним и задним слоями становятся солнечной панелью.

Фотогальванические элементы, из которых состоит солнечная гирлянда, питаются от солнца, создавая реакцию, приводящую к движению и, следовательно, к энергии. Преобразовательная электроника затем преобразует полученную энергию в электричество.

В автомобилях это электричество будет храниться непосредственно в аккумуляторе, готовое к потреблению везде, где оно необходимо, или использоваться напрямую.

Зачем мне ставить солнечные панели на машину?

Благодаря яркому и безграничному потенциалу автомобильная промышленность начинает использовать солнечную энергию. У нас есть социальная потребность в мобильности, но мы также должны защищать окружающую среду. В настоящее время автомобильная промышленность проводит испытания солнечных батарей в качестве дополнительного источника для зарядки вспомогательных систем электромобилей, таких как кондиционер. Но здесь, в Lightyear, мы создали его как полностью интегрированную технологию.

Хотя мы видим будущее, в котором каждый автомобиль питается от солнечной энергии, ни один автомобиль не использует солнечную энергию так же эффективно, как Lightyear 0. Во всяком случае, пока.

Это первый в своем роде сверхэффективный электромобиль на солнечной энергии (SEV), готовый к производству. Он имеет 782 монокристаллических кремниевых солнечных элемента на крыше и капоте площадью 5 м2, что является неотъемлемой частью технологий, которые отличают его от любого другого электромобиля. Как самый аэродинамичный серийный автомобиль в истории, он способен проехать дальше, чем любой другой автомобиль, на таком же количестве солнечной энергии.

И хотя Lightyear 0 на данный момент является единственным готовым к производству SEV, мы считаем, что солнечная энергия станет основным источником энергии для вождения повсюду.

Использование наших запатентованных солнечных крыш в других автомобилях принесет пользу как водителям, так и планете. Запас хода электромобиля значительно увеличивается с солнечной крышей, поскольку его энергия восполняется солнцем на ходу. Это означает, что электромобили не нужно будет традиционно заряжать так сильно, что экономит затраты на электроэнергию и, в свою очередь, снижает нагрузку на энергосистему и окружающую среду.

В зависимости от эффективности вашего автомобиля и потенциальной площади поверхности солнечной батареи, преимущества будут значительными. Более аэродинамический автомобиль будет более эффективным с солнечной крышей, что позволит ему путешествовать дальше при меньшем потреблении энергии. Больше места на поверхности для солнечных батарей означает, что ваш автомобиль может получать больше энергии от солнца. Избыточную энергию можно даже направить обратно в ваш собственный дом, что позволит вам использовать солнце для поддержания освещения.

Могут ли солнечные панели работать на любом автомобиле?

Мы постоянно совершенствуем наши солнечные технологии, чтобы сделать наши автомобили будущего максимально эффективными. В ходе пилотных испытаний мы проверяем наши солнечные крыши на различных моделях и марках автомобилей. Мы расширяем наши знания и опыт в области фотоэлектрических систем, интегрированных в транспортные средства (VIPV), расширяя наш парк солнечных батарей, чтобы собирать больше данных и улучшать нашу систему.

Мы делаем это, интегрируя нашу технологию солнечных панелей в автомобили, отличные от наших собственных, например, заменяя панорамную крышу автомобиля нашей собственной крышей с солнечными батареями. Мы тестируем эти прототипы в течение одного года и анализируем результаты каждые три месяца.