Auto >> Fordonsteknik >  >> Bilvård

Solpaneler tar sig sakta fram i bilar


Det kanske inte finns något som heter gratis lunch, men hur är det med en gratisresa? Tänk på hur fantastiskt det skulle vara om din bil kunde fortsätta köra utan att du spenderar en krona på bränsle. Om du körde en soldriven bil kan drömmen vara mycket närmare verklighet.

Ungefär som solcellsdrivna hem, utnyttjar solbilar energi från solen och omvandlar den sedan till elektricitet. Den elen ger sedan bränsle till bilens drivlina, som liknar kombinationen av en elmotor och batteribaserad energilagring som driver moderna hybridbilar.

Solbilar kan åstadkomma detta genom solcellsceller (PVC) . PVC är de komponenter i solpaneler som omvandlar solens energi till elektricitet. De består av halvledare , vanligtvis gjord av kisel som absorberar ljuset. Solljus energi frigör sedan elektroner i halvledarna, vilket skapar ett flöde av elektroner. Det flödet genererar elektriciteten som driver batteriet eller den specialiserade motorn i solcellsbilar.

De tidigaste solcellsbilarna var gör-det-själv-jobb som går tillbaka till 1970-talet och som mestadels designades och monterades i bilentusiasters garage. Flera andra organisationer experimenterade med racerbilar designade för att dra fördel av solenergi. Dessa hjälpte ingenjörer att förstå potentialen – och begränsningarna – med att samla in och lagra solenergi, maximera aerodynamiken och identifiera andra utmaningar för att köra en bil som drivs från solen.

När det gäller de stora biltillverkarnas bidrag till området, framför allt introducerade Ford och Mazda båda solhybridkonceptbilar i mitten av 2000-talet, och Cadillac designade en konceptbil som använde solpaneler för att driva tillbehör som interiörbelysning och ljud som vanligtvis dra av en bils elsystem (vilket i sin tur bidrar till bränsleförbrukningen).

Ingen av dessa konceptbilar kom till produktion, vilket innebär att de aldrig var tillgängliga för konsumenterna. Efter det blev investeringar i solcellsteknik mer eller mindre mörka, åtminstone som en mainstream-strävan.

På uppsidan har dock många biltillverkare flyttat utvecklingsresurser mot att göra hybrid- och plug-in-hybridbilar mer praktiska, effektiva och prisvärda än någonsin. Detta betyder i sin tur att det kan vara dags att ge solbilar en ny chans, även om den nya generationens solbilar vid horisonten är mer som hybrider som lägger till solenergi till mixen.

>Är solcellsdrivna bilar praktiska?


Det förnyade intresset för solpaneler på bilar handlar mindre om att själva panelerna ska bli bättre, och mer om att hybrid- och elbilar, och deras infrastruktur, är bättre. Med andra ord är det enklare och billigare än någonsin för konsumenter att gå och köpa en lättillgänglig el- eller hybridbil, och dessa bilar är effektivare, lättare att ladda och har färre kompromisser totalt sett än elbilar och hybrider för bara ett par generationer sedan . Det betyder att det finns fler människor som kan dra nytta av solenergi för att köra en bil, och att solenergi bokstavligen kommer att gå längre än vad den skulle ha gjort tidigare.

Som sagt, solpanelstekniken har också förbättrats. Det är billigare och enklare för de flesta konsumenter att införliva det i ett hem eller en garageuppdatering. Men solcellsdrivna bilar har fortfarande en lång väg kvar.

Faktum är att det är osannolikt att vi kommer att se en bil som helt kan drivas av en solpanel integrerad i taket, eftersom en panel i den storleken helt enkelt är för liten för att producera den kraft som behövs. EnergySage, ett företag som hjälper konsumenter att söka efter och handla solteknik, uppskattar att en bil helt täckt av solpaneler (inte bara taket) bara skulle kunna driva en elbil högst 40 kilometer om dagen, och det är förutsatt att väder och andra förhållanden är helt perfekta. Ändå hävdar EnergySage att en solpanel som ger en bil en boost på bara några mil om dagen fortfarande är värd investeringen.

Så vilka biltillverkare investerar i tekniken? Det finns flera. Högteknologiska företaget Lightyear släppte två Lightyear Research Vehicles för att testa sin integrerade solcellsteknik på vägen i juni 2020. Företaget säger att det förbereder sig på att producera en exklusiv serie bilar utrustade med sin solcellsteknik i slutet av 2021.

Tyska Sono Motors har ägnat tre år åt att utveckla en tillverkningsprocess som kommer att möjliggöra sömlös integrering av solceller i karossen på sin elbil Sion. Den 30 juni 2020 meddelade företaget att det hade samarbetat med Roding Automobile GmbH för att påbörja produktionen av sin nästa generation av Sion-prototyper.

Toyota testar en version av Prius med integrerat solcellstak i Japan. Denna demoversion, som inte är till salu, kan ladda bilen medan den körs; dess tidigare version kunde bara laddas när den var parkerad. 2020 Hyundai Sonata Hybrid är dock tillgänglig för amerikanska konsumenter och kommer med en solcellstakpanel som laddar bilens batterier. Takpanelen genererar tillräckligt med el för att öka bilens körräckvidd med cirka 3,2 kilometer om dagen.

Tesla Cybertruck, som avtäcktes i november 2019 men förväntas inte släppas förrän i slutet av 2021, har ett alternativ för solpaneler, även om Teslas vd Elon Musk tidigare har sagt att solpaneler på bilar är för ineffektiva.

Och det för oss till frågan om den extra kostnaden för att lägga till solpaneler i en bil är värt det. Till exempel kommer bilar på soligare lägen och bilar som står parkerade utanför snarare än i ett garage att generera mer solenergi och ge mer ekonomisk fördel för ägarna. Men frågan återstår fortfarande att se om de ekonomiska kostnaderna för biltillverkarna kommer att vara tillräckligt fördelaktiga för att producera dem.

DIY solpanelssatser som är designade för att bidra till att driva batteriet i en el- eller plug-in hybridbil via hemmets laddningssystem finns tillgängliga. Liknande eftermarknadssatser erbjuds och marknadsförs som sätt att hjälpa till att driva husbilar eller släpvagnar. De kan också användas för att samla in och lagra energi för campingtillbehör som tält eller matlagningsinrättningar, som de som är utformade för att monteras i sängen på en pickup.

Solar kit för dessa ändamål är mainstream nog att de är tillgängliga på online och big box återförsäljare. Men för närvarande är det inte särskilt vanligt att lägga till solpaneler direkt i din bil. Även om de en dag kan bli mer rimliga för fler konsumenter.


Solbilstävlingar

Bilracing med solenergi har pågått sedan 1980-talet, långt före dagens konsumentfokuserade ansträngningar för att få solbilar på vägen. Den 1 872 mil långa (3 012 kilometer) World Solar Challenge började 1983 och tävlar över Australien vartannat år. American Solar Challenge startade 1990 och följer en rutt genom Nordamerika som ändras nästan varje år.

Ursprungligen publicerad:9 juli 2008

>Mycket mer information

Relaterade artiklar

  • Så fungerar batterier
  • Så fungerar hybridbilar
  • Hur du driver ditt hus enbart på solenergi
  • Så fungerar solceller
  • Så fungerar motorvägar för solpaneler

Fler bra länkar

  • Allt du behöver veta om solcellsdrivna bilar
  • American Solar Challenge
  • Tesla solpaneler
  • World Solar Challenge

>Källor

  • Barry, Courtney. "Här kommer de, lika fort som solen kommer att bära dem." The New York Times. 22 oktober 2003. (29 februari 2020) http://query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=940CE5D7143FF931A15753C1A9659C8B63
  • Byways. "De 7 bästa RV Solar Kits granskade." (29 februari 2020.) https://www.byways.org/best-rv-solar-kit/
  • Derbyshire, David. "Dammsugarkungen James Dyson planerar en soldriven bil som färdas hundratals mil." Daily Mail. 22 juni 2008. (29 februari 2020) http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-1028490/Vacuum-cleaner-king-James-Dyson-plans-solar-powered-car-travels- hundreds-miles.html
  • Douglas, Jacob. "Teslas Musk säger att solpaneler på bilar inte är meningsfulla, men det hindrar inte Toyota, Hyundai." CNBC. 28 september 2019. (29 februari 2020.) https://www.cnbc.com/2019/09/28/teslas-musk-rejects-solar-on-cars-its-not-stopping-toyota- hyundai.html
  • Räven, Alex. "Solpaneler på taket laddar din bil medan du kör." Kullen. 18 november 2019. (29 februari 2020.) https://thehill.com/changing-america/sustainability/infrastructure/470985-rooftop-solar-panels-charge-your-car-while
  • Marsh, Jacob. "Kan man köpa solpanelsbilar?" EnergySage. 7 augusti 2019. (29 februari 2020.) https://news.energysage.com/solar-panel-cars/
  • Ung, Chris. "7 företag som leder vägen för solcellsdrivna bilar." Intressant teknik. 26 november 2019. (29 februari 2020.) https://interestingengineering.com/7-companies-that-are-leading-the-way-for-solar-powered-cars