Cómo los autos eléctricos con paneles solares están cambiando el juego

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Puede que no haya nada que detenga el revolución del vehículo eléctrico (EV). En marzo de 2023, la mitad de todas las matriculaciones de vehículos minoristas nuevos en el área del mercado de San Francisco fueron electrificados: híbridos, híbridos enchufables o EV completos. Aprovechar la energía libre y renovable del sol mediante la integración de paneles solares en la superficie de un EV ofrece la promesa de vehículos de carga automática.

Si los vehículos eléctricos pueden generar suficiente energía para cargar sus baterías de alto voltaje, disminuirá la "ansiedad por el alcance". costos generales de operación, niebla tóxica y la tensión en la red eléctrica. Actualmente, los vehículos eléctricos cargan sus baterías en parte a través de sistemas de frenado regenerativo. Según hábitos de conducción

 y el clima, los paneles solares junto con el frenado regenerativo tienen el potencial de agregar miles de millas "gratis" por año.

Entonces, ¿por qué no todos los vehículos eléctricos ya están cubiertos con paneles solares eficientes? Porque los vehículos eléctricos carecen del área de superficie para generar suficiente energía solar para recargar sus baterías.

¿Quién está fabricando coches eléctricos con paneles solares?

Muchas nuevas empresas de fabricación de automóviles son vehículos eléctricos solares (sEV) prometedores. Los fabricantes que ofrecen vehículos con sEV o planean ofrecerlos incluyen:

• hyundai: Su Ioniq 5 ofrece una opción de techo con panel solar que, según Hyundai, puede agregar hasta 1,200 millas al año de alcance adicional.
• Mercedes Benz: Planea llevar al mercado su concepto de techo de panel solar Vision EQX para fines de 2023. Mercedes-Benz dice que el prototipo EQXX agrega hasta 15 millas de alcance por día, o 3,750 millas por año.
• Fisker, Inc.: El Fisker Ocean, cuya entrega está programada para el otoño de 2023, ofrece un techo de panel solar opcional de longitud completa proyectado para agregar 1,500 millas por año.
• Año luz: Diseñó sus vehículos eléctricos para la conducción con energía solar, reclamando hasta 43 millas adicionales por día desde 54 pies cuadrados. pie de paneles solares.
• Motores Sono: Se decía que el Sion estaba completamente cubierto con paneles solares y prometía 3.500 millas al año de energía solar. pero sono finalizó su programa de automóviles antes de lanzar un modelo al mercado.

¿Qué porcentaje de los EVS fabricados actualmente tienen paneles solares?

Probablemente menos del 1%.

Los datos sobre el porcentaje de sEV fabricados son escasos. Con ventas récord de vehículos eléctricos en los EE. UU. en 2022 estimado en poco menos de 1,000,000, los sEV son apenas un punto en el radar. Es comparable a los vehículos eléctricos de hace 10 años, con 90.000 vehículos eléctricos versus 15.000.000 con motores de combustión interna (ICE) — alrededor de la mitad del uno por ciento de todas las ventas de automóviles en EE. UU.

¿Cómo funcionan los coches eléctricos con paneles solares?

Estudio Yagi/imágenes falsas

Los paneles solares convierten las partículas de luz del sol (fotones) en corriente continua utilizable (DC).

Los paneles solares cuentan con células fotovoltaicas individuales hechas de silicona y otros materiales semiconductores. Cuando la luz del sol incide sobre una célula, estos materiales generan electricidad. La corriente directa generada se almacena fácilmente en la batería de bajo o alto voltaje de un sEV.

Los vehículos eléctricos con pequeños paneles solares producen suficiente energía para operar sistemas de bajo voltaje como los faros, el ventilador de enfriamiento del aire acondicionado, los limpiaparabrisas y los sistemas de infoentretenimiento.

Beneficios de los paneles solares en los vehículos eléctricos

Ahorrar dinero es el principal beneficio de cargar las baterías de los vehículos eléctricos con luz solar. Otras ventajas incluyen:

• Aumentó área de manejo;
• Huella de carbono reducida;
• Baterías más livianas y de menor densidad energética;
• El estilo aerodinámico reduce la resistencia al viento.

¿Hay algún inconveniente?

Sí. Lo más importante es que las baterías no se pueden cargar por la noche o cuando llueve.

Otros obstáculos incluyen:

• El gasto de agregar paneles solares a los vehículos eléctricos;
• Las áreas del país pueden carecer de las "condiciones ideales" para cargar vehículos eléctricos;
• Los paneles deben mantenerse limpios y mantenidos para lograr la máxima eficiencia.

¿Qué significan los paneles solares en los vehículos eléctricos para el futuro de la conducción?

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En el futuro cercano, los fabricantes se mantendrán cautelosos antes de seguir adelante con la integración de paneles solares en los vehículos eléctricos. Sin embargo, como la tecnología de paneles solares mejora, puede jugar un papel importante en impulsar el sector del transporte a medida que pasa de los motores de combustión interna (ICE) a vehículos eléctricos

Los kits de paneles solares adicionales para EV pueden producir alrededor de 50 vatios de electricidad para cargar la batería de bajo voltaje. Pero cuidado: los aficionados al bricolaje no deberían trabajar en los sofisticados sistemas electrónicos de un EV, especialmente en el sistema de alto voltaje.

¿Se volverán innecesarias las estaciones de carga?

No. Estaciones de carga para vehículos eléctricos estará presente durante años.

Si está buscando comprar un vehículo eléctrico nuevo para reducir sus costos de energía y su huella de carbono (y califique para un crédito fiscal de $7,500), agregar una matriz solar a su hogar para cargar su EV tiene más sentido.

Con base en los promedios de los EE. UU., de seis a 10 paneles solares deberían cargue la batería de su EV del 20 al 80 por ciento de su capacidad en cuatro a ocho horas. Esto es cierto si usted:

• Conduzca 37 millas por día;
• Tener paneles solares de 360 ​​watts;
• Experimente al menos cinco horas de luz solar al día.

Estos factores y otros afectan las tasas y los tiempos de carga.

Pensamientos finales

La idea de usar paneles solares para autocargar un EV es intrigante. Es como pedirle a un vehículo ICE que produzca su propia gasolina: un pensamiento novedoso, pero no factible. La tecnología EV solar actual no ofrece una relación costo-eficiencia para justificar el gasto adicional.

Sin embargo, según un revisión técnica del mit, Las baterías construidas con celdas de estado sólido de fibra de carbono y otras nuevas tecnologías de baterías emergentes aumentarán drásticamente el rendimiento. Y eso es clave porque los paneles solares se están volviendo súper eficientes a medida que mejora el rendimiento de la batería.

Combine eso con formas de carrocería progresivas hechas de materiales más livianos (como el titanio), y ayuda a hacer realidad los sEV. Eso no puede llegar demasiado pronto.

Investigación del autor Robert N. Charette muestra el cumplimiento de las demandas de infraestructura para respaldar el crecimiento de EV, junto con el objetivo de Energía 100% limpia para 2035, son lógicos pero no realistas. Varios estados planean prohibir las ventas de ICE en 2035. Sin embargo, dice que la red eléctrica utiliza “transformadores de tamaño inadecuado”. Además, dice, “la falta de permisos para nuevas líneas de transmisión de electricidad” son obstáculos para estos nobles objetivos.

Generar su propia energía a partir de pieles corporales fabricadas con paneles solares y almacenar esa energía en sus propias baterías hará que los SEV sean una opción atractiva. Los vehículos eléctricos con energía solar son el futuro. Simplemente no estamos seguros de cuándo llegará ese futuro.

Bob Lacivita es un galardonado técnico automotriz de ASE y General Motors, educador y escritor independiente que ha escrito sobre reparaciones de automóviles y temas de mantenimiento de vehículos. Su trabajo ha aparecido en The Family Handyman, un libro de Reader's Digest y la revista Classic Bike Rider. Ha sido educador técnico y profesional durante 25 años enseñando tecnología automotriz, así como escribiendo subvenciones de fundaciones estatales, federales y organizacionales. También ayudó a diseñar un modelo de entrega de currículo único que integra estándares académicos rigurosos y relevantes a la perfección en la educación profesional y técnica.