Solární auto. Pohledy a perspektivy

Při hledání alternativních zdrojů energie automobilky značně investují do inovací. Díky tomu svět automobilů získal opravdu efektivní elektrická vozidla a také pohonné jednotky na vodíkové palivo.

O vodíkových motorech už jsme nedávno promluvil... Zaměřme se trochu více na elektrická vozidla. V klasické verzi se jedná o auto s velkou baterií (i když modely superkondenzátorů), který se nabíjí z elektrické sítě pro domácnost i z terminálu čerpací stanice.

Vzhledem k tomu, že jedno nabití, zejména v chladném počasí, netrvá dlouho, se inženýři snaží vybavit vůz dalšími systémy pro sběr užitečné energie, která se uvolňuje během pohybu automobilu. Rekuperační systém tedy sbírá kinetickou energii z brzdového systému a když vůz dobíhá, podvozek funguje jako generátor.

Některé modely jsou vybaveny spalovacím motorem, který funguje pouze jako generátor, bez ohledu na to, zda auto řídí nebo ne. Příkladem takových vozidel je Chevrolet Volt.

Existuje další systém, který vám umožňuje získat požadovanou energii bez škodlivých emisí. To jsou solární panely. Stojí za to si uvědomit, že tato technologie se již dlouho používá například v kosmických lodích, stejně jako k poskytování vlastní energie pro elektrárny.

Co můžete říci o možnosti využití této technologie v elektrických vozidlech?

Obecné charakteristiky

Solární panel pracuje na principu přeměny energie našeho svítidla na elektřinu. Aby se auto mohlo pohybovat kdykoli během dne, musí se v baterii akumulovat energie. Tento zdroj energie musí také poskytovat potřebnou elektřinu pro ostatní spotřebitele nezbytnou pro bezpečnou jízdu (například stěrače a světlomety) a pro pohodlí (například vytápění prostoru pro cestující).

Několik společností ve Spojených státech propagovalo používání této technologie v 1950. letech. Tento praktický krok však nebyl úspěšný. Důvodem byl nedostatek vysokokapacitních baterií. Z tohoto důvodu měl elektromobil příliš malou rezervu výkonu, zejména ve tmě. Projekt byl odložen na lepší časy.

V 90. letech se o tuto technologii znovu začali zajímat, protože bylo možné vytvářet baterie se zvýšenou účinností. Díky tomu mohl model nashromáždit více energie, kterou by pak mohl použít při pohybu.

Rozvoj elektrické dopravy umožňuje efektivnější využití poplatku. Kromě toho má každá automobilka zájem na snížení spotřeby energie snížením odporu převodovky, protijedoucího vzduchu a dalších faktorů. To vám umožní zvýšit výkonovou rezervu na jedno nabití o více než jeden kilometr. Nyní se tento interval měří o několik set kilometrů.

Dobrou pomocí v tom byl i vývoj odlehčených modifikací karoserií a různých jednotek. Tím se snižuje hmotnost vozidla, což pozitivně ovlivňuje rychlost vozidla. Veškerý tento inovativní vývoj se používá v solárních vozidlech.

Zvláštní pozornost si zaslouží motory instalované na těchto automobilech. Jedná se o střídavé modely. Tyto úpravy používají speciální vzácné magnetické prvky, které snižují valivý odpor a také zvyšují výkon elektrárny.

Další možností, která má maximální účinek, je použití motorových kol. Elektrárna tedy nebude plýtvat energií, aby překonala odpor různých přenosových prvků. Toto řešení bude obzvláště praktické pro automobil, který má hybridní typ elektrárny.

Nejnovější vývoj umožňuje použití elektrické elektrárny téměř v každém čtyřkolovém vozidle. Tato modifikace je flexibilní baterie. Je schopen efektivně vyrábět elektřinu a mít mnoho podob. Díky tomu lze napájecí zdroj instalovat do různých oddělení automobilu.

Nabíjení baterie se provádí z panelu, který je umístěn hlavně na horní části vozu, protože střecha má plochou konstrukci a umožňuje umístit prvky v pravém úhlu ke slunečním paprskům.

Co jsou solární vozidla

Téměř každá společnost vyvíjí efektivní solární vozidla. Zde jsou některé z koncepčních vozů, které jsme již dokončili:

• Francouzský elektromobil s tímto typem zdroje energie je Venturi Eclectic. Koncept byl vyvinut v roce 2006. Vůz je vybaven elektrárnou s výkonem 22 koní. Maximální přepravní rychlost je 50 km / h, přičemž cestovní vzdálenost je padesát kilometrů. Výrobce používá jako další zdroj energie větrný generátor.
• Astrolab Eclectic je dalším vývojem stejné francouzské společnosti poháněné solární energií. Zvláštností automobilu je, že má otevřené tělo a panel je umístěn po obvodu kolem řidiče a jeho spolujezdce. To udržuje těžiště co nejblíže k zemi. Tento model zrychluje na 120 km / h. Samotná baterie má velkou kapacitu a je umístěna přímo pod solárním panelem. Výkon instalace je 16 kW.
• Holandské solární auto pro celou rodinu - Stella. Model byl vyvinut skupinou studentů v roce 2013. Vůz dostal futuristický tvar a karoserie je vyrobena z hliníku. Maximální vzdálenost, kterou může auto ujet, je asi 600 kilometrů.
• V roce 2015 se objevil další operační model, Immortus, který vytvořil EVX Ventures z australského Melbourne. Tento dvoumístný elektromobil má slušný solární panel, jehož plocha je 2286 čtverečních centimetrů. Za slunečného počasí mohou vozidla cestovat po celý den bez dobíjení z jakékoli vzdálenosti. K zajištění energie do palubní sítě se používá baterie s kapacitou pouze 10 kW / h. Za zamračeného dne je vůz schopen ujet vzdálenost 399 km, a to i při maximální rychlosti 59 km / h. Společnost plánuje uvést model na trh v sérii, ale omezeně - jen asi sto kopií. Cena takového automobilu bude přibližně 370 tisíc dolarů.
• Jiné auto, které využívá tento typ energie, vykazuje dobré výsledky, dokonce i jako sportovní auto. Model Green GT modelu Solar World GT má výkon 400 koní a rychlostní limit 275 kilometrů za hodinu.
• V roce 2011 proběhla soutěž mezi solárními vozidly. Vyhrálo jej Tokai Challenger 2, japonské elektrické vozidlo využívající sluneční energii. Vůz váží pouze 140 kilogramů a zrychluje na 160 km / h.

Současná situace

V roce 2017 představila německá společnost Sono Motors model Sion, který již vstoupil do série. Jeho cena je od 29 000 USD. tento elektromobil přijímal solární panely téměř po celém povrchu těla.

Vůz zrychluje na 100 km / h. za 9 sekund a rychlostní limit je 140 kilometrů za hodinu. Baterie má kapacitu 35 kW / h a rezervu chodu 255 kilometrů. Solární panel poskytuje malé dobití (za den na slunci se baterie nabije pouze na vzdálenost asi 40 km), ale auto nelze řídit pouze touto energií.

V roce 2019 oznámili nizozemští inženýři z Eindhovenské univerzity zahájení sběru předobjednávek na výrobu limitované edice Lightyear. Podle konstruktérů tento model ztělesňoval parametry ideálního elektromobilu: dlouhý dojezd na jedno nabití a schopnost akumulovat dostatek energie na dlouhou cestu.

Někteří členové týmu pracovali pro Teslu a další známé automobilové společnosti, které se vážně zabývají tvorbou efektivních elektromobilů. Díky této zkušenosti se týmu podařilo vytvořit auto s velkou rezervou výkonu (v závislosti na rychlosti přepravy se tento parametr pohybuje od 400 do 800 kilometrů).

Jak slibuje výrobce, vůz bude schopen ujet jen asi 20 tisíc kilometrů ročně pouze na solární energii. Tato data zaujala mnoho automobilových nadšenců, díky nimž společnost dokázala přilákat přibližně 15 milionů eur na investice a za krátkou dobu shromáždila téměř stovku předobjednávek. Je pravda, že náklady na takové auto jsou 119 tisíc eur.

Ve stejném roce oznámila japonská automobilka zkoušky národního hybridního vozidla Prius na solární pohon. Jak slíbili zástupci společnosti, stroj bude mít ultratenké panely, které se používají v astronautice. To umožní, aby byl stroj co nejvíce nezávislý na zástrčce a zásuvce.

Dosud je známo, že model lze za slunečného počasí dobít pouze na 56 kilometrů. Kromě toho může auto stát na parkovišti nebo jet po silnici. Podle předního inženýra oddělení Satoshiho Shizukiho nebude tento model do série brzy uveden, protože jeho hlavní překážkou je neschopnost zpřístupnit vysoce výkonný solární článek běžnému motoristovi.

Klady a zápory solárních automobilů

Solární automobil je tedy stejný elektromobil, pouze využívá další zdroj energie - solární panel. Jako každé elektrické vozidlo má i tento typ vozidla následující výhody:

• Žádné emise, ale pouze v případě použití výhradně elektřiny;
• Pokud se spalovací motor používá pouze jako generátor, má to také pozitivní vliv na ekologičnost přepravy. V pohonné jednotce nedochází k přetížení, v důsledku čehož MTC efektivně vyhoří;
• Lze použít libovolnou kapacitu baterie. Nejdůležitější je, že ji auto může odvézt;
• Absence složitých mechanických jednotek zajišťuje delší životnost vozidla;
• Vysoký komfort při řízení. Během provozu elektrárna nebzučí a také nevibruje;
• Není třeba hledat vhodné palivo pro motor;
• Moderní vývoj zajišťuje efektivní využití energie, která se uvolňuje při jakékoli dopravě, ale která se nepoužívá v konvenčních automobilech.

Ve všech nevýhodách elektrických vozidel mají solární vozidla následující nevýhody:

• Solární panely jsou příliš drahé. Možnost rozpočtu vyžaduje velkou plochu vystavení slunečnímu záření a v kosmických lodích se používají kompaktní úpravy, které jsou pro běžné automobilové nadšence příliš drahé;
• Solární auta nejsou tak silná a rychlá jako běžná benzínová nebo naftová auta. I když je to přínos pro bezpečnost takové dopravy - na silnicích by bylo méně pilotů, kteří by nebrali život ostatních vážně;
• Údržba těchto vozidel není možná, protože ani oficiální čerpací stanice nemají odborníky, kteří by těmto instalacím rozuměli.

To jsou hlavní důvody, proč i pracovní kopie zůstávají v kategorii konceptů. Každý očividně čeká na někoho, kdo záměrně utratí obrovské sumy peněz, aby vše rozběhl. Něco podobného se stalo, když mnoho společností mělo funkční modely elektrických vozidel. Dokud však společnost Elona Muska nepřevzala celé břemeno, nikdo nechtěl utratit své peníze, ale rozhodl se jít již vyšlapanou cestou.

Zde je rychlý přehled jednoho takového vozidla, Toyota Prius:

Wow! Toyota Prius na solárních panelech!