Како електрични аутомобили са соларним панелима мењају игру

Бостон Глобе/Гетти Имагес

Можда неће бити заустављања револуција електричних возила (ЕВ).. У марту 2023. половина свих нових регистрација малопродајних возила у области тржишта Сан Франциска били су електрификовани — хибридни, плуг-ин хибриди или пуни ЕВ. Искориштавање бесплатне и обновљиве енергије сунца интеграцијом соларних панела на површину ЕВ-а нуди обећање возила која се сами пуне.

Ако електрична возила могу да генеришу довољно енергије за пуњење својих високонапонских батерија, то ће смањити „анксиозност домета“, укупни оперативни трошкови, смог и оптерећење електричне мреже. Тренутно, електрична возила пуне своје батерије делимично кроз системе регенеративног кочења. У зависности од возачких навика и временским приликама, соларни панели у комбинацији са регенеративним кочењем имају потенцијал да додају хиљаде „бесплатних“ миља годишње.

Па зашто сви ЕВ већ нису покривени ефикасним соларним панелима? Зато што електричним возилима недостаје површина да генеришу довољно соларне енергије за пуњење батерија.

Ко прави електричне аутомобиле са соларним панелима?

Многи стартупи за производњу аутомобила обећавају соларна електрична возила (сЕВ). Произвођачи који нуде возила са или планирају да понуде СЕВ укључују:

• Хиундаи: Његов Ионик 5 нуди опцију крова са соларним панелом који, према Хиундаи-ју, може додати до 1.200 миља годишње додатног домета.
• Мерцедес-Бенз: Планира да свој концепт крова соларних панела Висион ЕККС изнесе на тржиште до краја 2023. Мерцедес-Бенз каже да ЕККСКСпрототипе додаје до 15 миља домета дневно, или 3.750 миља годишње.
• Фискер, Инц.: Фискер Оцеан, предвиђен за испоруку на јесен 2023. године, нуди опциони кров са соларним панелом пуне дужине за који се предвиђа да ће додати 1.500 миља годишње.
• Светлосна година: Дизајнирао је своја електрична возила за вожњу на соларни погон, захтевајући до 43 додатне миље дневно са 54 квадратних метара. фт. соларних панела.
• Соно Моторс: Речено је да је Сион потпуно прекривен соларним панелима и да је обећано 3.500 миља годишње од соларне енергије. Али Соно завршио свој програм аутомобила пре него што је модел изнео на тржиште.

Колики проценат ЕВС-а који се тренутно производи има соларне панеле?

Вероватно мање од 1%.

Подаци о проценту произведених сЕВ-а су оскудни. Витх рекордна продаја електричних возила у САД 2022 процењених на нешто мање од 1.000.000, сЕВ-ови једва да су мрља на радару. Упоредиво је са електричним возилима пре 10 година, са 90.000 ЕВ возила наспрам 15.000.000 са моторима са унутрашњим сагоревањем (ИЦЕ) — око половине од једног процента укупне продаје аутомобила у САД.

Како функционишу електрични аутомобили са соларним панелима?

Иаги Студио/Гетти Имагес

Соларни панели претварају честице сунчеве светлости (фотоне) у употребљиву једносмерну струју (ДЦ).

Соларни панели имају појединачне фотонапонске ћелије направљене од силикона и других полупроводничких материјала. Када сунчева светлост удари у ћелију, ови материјали стварају електричну енергију. Генерисана једносмерна струја лако се складишти у нисконапонској или високонапонској батерији сЕВ-а.

ЕВ са малим соларним панелима производе довољно енергије за рад система ниског напона као што су фарови, вентилатор за хлађење клима уређаја, брисачи ветробранског стакла и инфотаинмент системи.

Предности соларних панела на електричним возилима

Уштеда новца је главна предност пуњења ЕВ батерија сунчевом светлошћу. Остале предности укључују:

• Повећано домета;
• Смањен карбонски отисак;
• Лакше и мање енергетски густе батерије;
• Аеродинамични стил смањује отпор ветра.

Има ли недостатака?

Да. Што је најважније, батерије се не могу пунити ноћу или када пада киша.

Остале препреке укључују:

• Трошкови додавања соларних панела електричним возилима;
• Подручјима земље можда недостају „идеални услови“ за пуњење електричних возила;
• Панели се морају одржавати чистима и одржавати ради максималне ефикасности.

Шта соларни панели на електричним возилима значе за будућност вожње?

ЈУНГ ИЕОН-ЈЕ/Гетти Имагес

У блиској будућности, произвођачи ће остати опрезни пре него што крену напред са интеграцијом соларних панела у ЕВ. Међутим, као технологија соларних панела побољша, може потенцијално да игра значајну улогу у покретању транспортног сектора док прелази са мотора са унутрашњим сагоревањем (ИЦЕ) на ЕВс.

Додатни комплети соларних панела за ЕВ могу произвести око 50 вати електричне енергије за пуњење нисконапонске батерије. Али пазите: мајстори не би требало да раде на софистицираним електронским системима ЕВ - посебно на високонапонском систему.

Да ли ће станице за пуњење постати непотребне?

Не. ЕВ станице за пуњење биће ту годинама.

Ако желите да купите нови ЕВ да бисте смањили трошкове енергије и угљични отисак (и квалификују се за порески кредит од 7.500 долара), додавање соларног низа у ваш дом за пуњење вашег ЕВ има највише смисла.

На основу америчких просека, требало би шест до 10 соларних панела напуните своју ЕВ батерију од 20 до 80 процената капацитета за четири до осам сати. Ово је тачно ако:

• Возите 37 миља дневно;
• Имати соларне панеле од 360 вати;
• Доживите најмање пет сати сунчеве светлости дневно.

Ови и други фактори утичу на брзину и време пуњења.

Последње мисли

Идеја коришћења соларних панела за самостално пуњење ЕВ је интригантна. То је као да тражите од ИЦЕ возила да производи сопствени бензин - нова мисао, али није изводљива. Тренутна соларна ЕВ технологија не нуди однос цене и ефикасности да би оправдала додатне трошкове.

Међутим, према ан МИТ технички преглед, батерије направљене од чврстих ћелија од угљеничних влакана и друге нове технологије батерија у настајању ће драматично повећати перформансе. А то је кључно јер соларни панели постају супер ефикасни како се перформансе батерије побољшавају.

Упарите то са прогресивним облицима каросерије направљеним од лакших материјала (попут титанијума), и то помаже да се СЕВ-ови постану стварност. То не може доћи тренутак прерано.

Истраживање аутора Роберта Н. Цхаретте показује испуњавање инфраструктурних захтева за подршку расту ЕВ, заједно са циљем да 100% чиста енергија до 2035. су логичне, али не и реалне. Неколико држава планира да забрани продају ИЦЕ-а 2035. године. Међутим, он каже да електрична мрежа користи „трансформаторе неадекватне величине“. Осим тога, каже он, „неиздавање дозвола за нове далеководе електричне енергије“ представљају препреке на путу ка овим високим циљевима.

Генерисање сопствене енергије из коже тела направљених од соларних панела и складиштење те енергије у сопственим батеријама учиниће сЕВ-ове атрактивном опцијом. ЕВ на соларни погон су будућност. Само нисмо сигурни када ће та будућност стићи.

Боб Лацивита је награђивани аутотехничар АСЕ и Генерал Моторс-а, едукатор и слободни писац који је писао о темама „уради сам“ поправке аутомобила и одржавања возила. Његов рад је представљен у Тхе Фамили Хандиман, књизи Реадер'с Дигест и часопису Цлассиц Бике Ридер. Он је већ 25 година професионални и технички едукатор који предаје аутомобилску технологију, као и пише државне, савезне и организационе грантове. Такође је помогао у дизајнирању јединственог модела испоруке наставног плана и програма који неприметно интегрише ригорозне, релевантне академске стандарде у каријеру и техничко образовање.