Что такое солнечный автомобиль: Солнечный автомобиль — HiSoUR История культуры

Солнечный автомобиль — HiSoUR История культуры

Солнечный автомобиль — это солнечный автомобиль, используемый для наземного транспорта. Солнечные автомобили обычно работают только от солнца, хотя некоторые модели будут дополнять эту мощность с помощью батареи или использовать солнечные батареи для подзарядки батарей или запуска вспомогательных систем для автомобиля, который в основном использует энергию батареи.

Солнечные автомобили сочетают технологии, обычно используемые в аэрокосмической, велосипедной, альтернативной энергетике и автомобильной промышленности. Конструкция солнечного автомобиля сильно ограничена количеством энергии, потребляемой в автомобиле. Большинство солнечных автомобилей были построены для целей солнечных гонок. Некоторые прототипы были спроектированы для общественного пользования, хотя автомобили, в основном работающие на солнце, не продаются на коммерческой основе.

Солнечные автомобили зависят от солнечной батареи, которая использует фотогальванические элементы (фотоэлементы) для преобразования солнечного света в электричество. В отличие от солнечной тепловой энергии, которая преобразует солнечную энергию в тепло, фотоэлементы непосредственно преобразуют солнечный свет в электричество. Когда солнечные лучи (фотоны) налетают на фотоэлементы, они возбуждают электроны и позволяют им течь, создавая электрический ток. PV-клетки изготовлены из полупроводниковых материалов, таких как кремний и сплавы индия, галлия и азота. Кристаллический кремний является наиболее распространенным материалом и имеет коэффициент эффективности 15-20%.

история
Первый модельный солнечный автомобиль, изобретенный, был крошечным 15-дюймовым автомобилем, созданным сотрудником General Motors Уильямом Г. Коббом. Названный им Sunmobile, он показал его в 1955 году на съезде в Чикаго, в Powerama. Он состоял из 12 фотоэлектрических фотоэлементов селена и небольшого электродвигателя.

Солнечная батарея
Солнечная батарея состоит из сотен солнечных элементов, преобразующих солнечный свет в электричество. Чтобы построить массив, PV-ячейки помещаются вместе для формирования модулей, которые помещаются вместе для формирования массива. Более крупные массивы могут использовать более 2 киловатт (2,6 л.с.).

Солнечная батарея может быть установлена ​​шестью способами:

горизонтальный. Эта наиболее распространенная компоновка дает большую общую мощность в течение большей части дня в низких широтах или летом более высокой широты и предлагает небольшое взаимодействие с ветром. Горизонтальные массивы могут быть интегрированы или быть в виде свободного купола.
вертикали. Эта компоновка иногда встречается в свободно стоящих или интегрированных парусах для использования энергии ветра. Полезная солнечная энергия ограничена утрами, вечерами или зимой и когда транспортное средство указывает в правильном направлении.
регулируемые. Свободные солнечные батареи часто могут наклонены вокруг оси перемещения, чтобы увеличить мощность, когда солнце низко и хорошо в стороне. Альтернативой является наклон всего транспортного средства при парковке. Двухуровневая регулировка находится только на морских транспортных средствах, где аэродинамическое сопротивление имеет меньшее значение, чем у дорожных транспортных средств.
интегрированный. Некоторые автомобили покрывают каждую доступную поверхность солнечными батареями. Некоторые из клеток будут находиться под оптимальным углом, тогда как другие будут затенены.
прицеп. Солнечные прицепы особенно полезны для модернизации существующих автомобилей с небольшой стабильностью, например велосипедов. Некоторые прицепы также включают в себя батареи, а другие — приводной двигатель.
дистанционный пульт. Монтируя солнечную батарею в стационарном месте, а не в автомобиле, можно максимизировать мощность и минимизировать сопротивление. Однако виртуальная сетевая связь связана с большим количеством электрических потерь, чем с истинными солнечными батареями, и батарея должна быть больше.

Выбор геометрии солнечной решетки включает оптимизацию между выходной мощностью, аэродинамическим сопротивлением и массой транспортного средства, а также практические соображения. Например, свободный горизонтальный полог дает в 2-3 раза большую площадь поверхности транспортного средства со встроенными ячейками, но обеспечивает лучшее охлаждение ячеек и затенение всадников. В разработке также имеются тонкие гибкие солнечные батареи.

Солнечные батареи на солнечных автомобилях монтируются и инкапсулируются совсем по-другому от стационарных солнечных батарей. Солнечные батареи на солнечных автомобилях обычно монтируются с использованием двухсторонней клейкой ленты промышленного класса прямо на теле автомобиля. Массивы инкапсулируются с использованием тонких слоев Тедлара.

Некоторые солнечные автомобили используют солнечные батареи арсенида галлия с эффективностью около тридцати процентов. Другие солнечные автомобили используют кремниевые солнечные элементы с эффективностью около двадцати процентов.

батареи
Батарейный блок в типичном солнечном автомобиле достаточен, чтобы автомобиль мог проехать 250 миль (400 км) без солнца и позволить автомобилю непрерывно путешествовать со скоростью 60 миль в час (97 км / ч).

Моторы
Двигатели, используемые в солнечных автомобилях, обычно составляют около 2 или 3 лошадиных силы, но экспериментальные солнечные солнечные автомобили могут достигать той же скорости, что и типичный семейный автомобиль (100 миль в час (160 км / ч)).

телеметрия
Чтобы автомобиль работал бесперебойно, водитель должен следить за несколькими датчиками, чтобы выявить возможные проблемы. Автомобили без датчиков почти всегда оснащены беспроводной телеметрией, что позволяет команде водителя следить за потреблением энергии автомобиля, захватом солнечной энергии и другими параметрами и тем самым освобождать водителя от концентрации внимания на вождении.

Гонки
Две гонки на солнечных автомобилях — это World Solar Challenge и American Solar Challenge, соревнования в стиле ралли на суше, оспариваемые различными университетскими и корпоративными командами.

В World Solar Challenge есть поле конкурентов со всего мира, которые участвуют в гонке, чтобы пересечь Австралийский континент на расстоянии 3000 километров (1900 миль). Скорости транспортных средств неуклонно возрастали. Так, например, высокие скорости участников гонки 2005 года привели к изменению правил для солнечных автомобилей, начиная с гонки 2007 года и 2014 года.

Американская Solar Challenge, ранее известная как «North American Solar Challenge» и «Sunrayce USA», включает в себя коллегиальные команды, которые участвуют в гонках по времени в Соединенных Штатах и ​​Канаде. Эта гонка также изменила правила для самой последней гонки из-за того, что команды достигли регулируемых пределов скорости. 21-28 июля 2014 года из Остина, штат Техас, в Миннеаполис, штат Миннесота, состоялся последний американский солнечный вызов.

Dell-Winston School Solar Car Challenge — это ежегодная гонка на солнечных батареях для старшеклассников. Мероприятие привлекает команды со всего мира, но в основном из американских средних школ. Гонка была впервые проведена в 1995 году. Каждое мероприятие является конечным продуктом двухлетнего цикла обучения, запущенного командой Winston Solar Car. В нечетные годы гонка — это дорожный курс, который начинается с Dell Diamond в Round Rock, Texas; конец курса варьируется от года к году. В четные годы гонка — это трековая гонка вокруг Motorway Speedway в Техасе. Dell спонсировала мероприятие с 2002 года.

Южноафриканский солнечный вызов — это эпическая двухгодичная двухнедельная гонка автомобилей с солнечной батареей по протяженности и ширине Южной Африки. Командам придется строить свои собственные автомобили, разрабатывать собственные инженерные системы и участвовать в гонках тех же машин через самые требовательные ландшафты, которые когда-либо видели солнечные автомобили. Гонка 2008 года показала, что это событие может привлечь внимание общественности и что у нее есть необходимая международная поддержка от FIA. В конце сентября все участники вылетают из Претории и пробираются в Кейптаун через N1, а затем едут вдоль побережья до Дурбана, а затем поднимаются на откос на обратном пути до финиша в Претории через 10 дней. В 2008 году мероприятие было одобрено Международной федерацией солнечных батарей (ISF), Международной федерацией автомобильной промышленности (FIA), Всемирным фондом дикой природы (WWF), которая стала первой солнечной гонкой, получившей одобрение от этих 3 организаций.

Существуют другие дистанционные гонки, такие как Suzuka, Phaethon, WGC (WSR / JISFC / WSBR) и Всемирный солнечный ралли на Тайване. Suzuka и ОГК — годовая трасса в Японии, а Фаэтон был частью Культурной Олимпиады в Греции непосредственно перед Олимпийскими играми 2004 года.

Скорость записи
Мировые рекорды Гиннеса признают рекорд скорости земли для автомобилей, работающих только на солнечных батареях. Эта запись в настоящее время проводится Sky Ace TIGA из Университета Асии. Запись о переходе 91.332 км / ч (56.75 миль в час) была установлена ​​20 августа 2014 года в аэропорту Симоджишима, в Миякоджиме, Окинава, Япония. Предыдущий рекорд был проведен Университетом Нового Южного Уэльса с автомобилем Sunswift IV. Его 25-килограммовая (55 фунтов) батарея была удалена, поэтому автомобиль был включен только своими солнечными батареями. Запись на 88,8 км / ч (55,2 миль / ч) была установлена ​​7 января 2011 года на военно-морской авиабазе HMAS Albatross в Nowra, что привело к тому, что ранее автомобиль General Motors Sunraycer занимал 78,3 километра в час (48,7 миль в час). Запись проходит над полетом длиной 500 метров (1600 футов) и является средним числом двух проходов в противоположных направлениях.

Автомобили общедоступные
Первый солнечный семейный автомобиль был построен в 2013 году. Исследователи из Университета Case Western Reserve также разработали лучший солнечный автомобиль, который может заряжаться быстрее, благодаря лучшим материалам, используемым в солнечных батареях.

Китайский производитель солнечных панелей Hanergy планирует построить и продать солнечные автомобили, оборудованные литий-ионными аккумуляторами для потребителей в Китае. Hanergy говорит, что от пяти до шести часов солнечного света должны позволять тонкопленочным солнечным батареям автомобилей генерировать от 8 до 10 кВтч мощности в день, позволяя автомобилю путешествовать около 80 км (50 миль) только на солнечной энергии. Максимальный диапазон составляет около 350 км (217 миль).

Автомобили на солнечных батареях — какие существуют, плюсы и минусы

Развитие прогресса и сохранение экологии стали основными катализаторами изобретения автомобилей на солнечной энергии. Они имеют плюсы и минусы, но на практике пока не получили распространения, чему есть ряд причин.

Содержание:

• Общие характеристики
• Какие существуют солнцемобили
  • Venturi
  • Университета г. Эйндхоен
  • Green GT
• Плюсы
• Минусы
• Солнечные электромобили на практике

Общие характеристики

Принцип функционирования основан на преобразовании солнечной энергии в электрическую. Последняя становится источником питания для электромотора, установленного на авто. Если подсоединить такой двигатель, вспомогательные электронные устройства, отвечающие за полноценную работу в разных режимах езды и определенное число аккумуляторов, обеспечивающих запас мощности — эта приблизит машину к обычной.

Первый автомобиль базирующийся на солнечных батарейках был создан в середине двадцатого столетия. Произошло это событие в США. Но в те времена не существовало технологий для создания мощных аккумуляторов. Выпускаемые батареи имели низкую емкость, что приостановило развитие данной сферы.

В 90-е годы прошлого века появились новые попытки конструирования «солнечных» автомобилей. Благодаря увеличению КПД аккумуляторов изобретателям удалось существенно повысить объем вырабатываемой энергии. Энергоемкие батареи могут создавать нужный запас питания двигателя для езды на достаточно продолжительные расстояния.

Положительное воздействие оказало использование инновационных материалов для создания кузовов, улучшенных трансмиссий, электрических силовых агрегатов. Кузова производятся из прочных легких пластиковых элементов. В составе трансмиссии установлены детали, имеющие наименьшую степень сопротивления качению.

Вместо обычных электрических моторов применяются двигатели бесколлекторного типа. В составе имеются полюса, выполненные из редкоземельных магнитных сплавов. Некоторые производители устанавливают мотор-колеса – силовые агрегаты, размещенные на ведущих колесах. Подобная схема в разы увеличивает КПД у передаточного механизма.

Запас мощности солнечной энергии в совокупности увеличился за счет выпуска гибких аккумуляторов. Теперь они могут монтироваться на любом элементе кузова.

Какие существуют солнцемобили

Практически каждая ведущая компания, выпускающая автомобильную технику, ведет разработки по изобретению идеального солнцемобиля. Наиболее известными являются детища.

Venturi

Авто этой французской компании Ecletic имеет мощность в 22 л.с. Оно способно преодолевать без подзарядки порядка 50 км со скоростью, не превышающей 50 км/ч. Здесь используется резервный источник питания, представляющий собой генератор ветра. Кроме того, машина может заряжаться от сети. Другим ее изобретением является авто Astrolab. У этой модели мощность достигает 16 кВт, а скорость – 120 км/ч. Ее вес составляет 300 кг, а аккумулятор размещен на крыше.

Университета г. Эйндхоен

Местные инженеры создали футуристичный семейный автомобиль Stella. Его запас хода составляет 600 км. Элементы корпуса тут выполнены из алюминия.

Green GT

Швейцарцы внесли свою лепту в прогресс. Их изобретение Solar World GT имеет мощность в 400 лошадиных сил. Машина способна набирать разгон до 275 км/ч.

Производством солнцемобилей занимаются и на территории РФ. В СПб создан аппарат весом в 200 кг, что обусловлено применением легкого композита для конструирования кузова. Внешне модель напоминает катамаран и характеризуется возможностью набирать скорость до 150 км/ч.

Лидерами отрасли являются японцы. Их машина на солнечных батареях Tokai Challenger 2 одержала победу на гонках в 2011 году. Ее корпус состоит из углепластика. Масса авто составляет всего 140 кг, а скорость достигает – 160 км/ч. Оно оснащается батареями знаменитой компании Panasonic.

Плюсы

• экологическая безопасность и отсутствие ограничений в запасе источника питания;
• компактные габариты, продолжительный срок службы;
• отсутствие необходимости в заправке на специальных станциях;
• низкие расходы на эксплуатацию (бесплатная заправка).

Минусы

• Большая стоимость и невозможность запуска массового производства.
• Сниженные показатели мощности и скорости, по сравнению с обычными авто.
• В мире пока нет мастерских для обслуживания подобных машин.

Солнечные электромобили на практике

Указанные машины не получили применения на практике. Этому мешает стоимость авто и низкий КПД солнечных аккумуляторов. Далеко не каждый автолюбитель готов выложить пару миллионов долларов за автомобиль, имеющий недостатки.

• Что такое биодизельное топливо для авто

Развитие новых технологий способствует усовершенствованию солнцемобилей. Они уже стали компактными и легкими. Для их оснащения начали применяться гибкие солнечные панели. Некая венесуэльская компания обещает выпускать легковые и грузовые модели с малой грузоподъемностью, работающие на солнечной тяге. Пока это только обещания, но эксперты уверены в будущем этих машин.

Энергия солнца – неисчерпаемый и возобновляемый источник, который при правильном использовании открывает человечеству безграничные возможности.

Автомобили на солнечных батареях — Science Learning Hub

Добавить в коллекцию

Автомобили на солнечных батареях питаются от электричества за счет использования солнечной энергии. Солнечные панели крепятся к поверхности (как правило, к верхней части) автомобиля. Фотоэлектрические (PV) элементы преобразуют энергию Солнца непосредственно в электрическую энергию.

Использование солнечной энергии для автомобилей имеет ряд преимуществ:

• Использование солнечной энергии означает, что ископаемое топливо (ресурс которого ограничен) будет использоваться меньше.
• Солнечная энергия бесплатна.
• Солнечная энергия не загрязняет окружающую среду.
• Солнечная энергия никогда не иссякнет.

Однако есть некоторые проблемы:

• Вы можете получить солнечную энергию только днем ​​(а в пасмурные дни меньше).
• Солнечное оборудование очень дорогое.
• Дорогие батареи необходимы для хранения солнечной энергии, чтобы автомобили могли ездить ночью.
• Солнечные батареи не очень эффективны, а площади коллекторов слишком велики для легковых автомобилей.

Ученые работают над этими проблемами. Аккумуляторные системы, обеспечивающие высокую плотность энергии, стали предметом пристального внимания ученых автомобильной промышленности. Продолжается разработка более эффективных солнечных панелей для автомобилей.

К сожалению, на данном этапе солнечные автомобили еще не подходят для повседневного транспорта. Однако автомобили на солнечных батареях строятся для особых целей (демонстрация и инженерные учения) и строятся энтузиастами, которые хотят на них погонять.

Существует очень известная гонка под названием World Solar Challenge, которая проводится каждые 2-3 года от Дарвина до Аделаиды в Австралии. Он проводится там, потому что там много Солнца. Его длина составляет 3006 км. Пара киви Вивиан и Стюарт Листер спроектировали и построили автомобиль на солнечных батареях и представили его в 1993 гонки. (Вы можете прочитать об их истории в School Journal Part 4, Number 3, 1994. )

Вивианна и Стюарт построили большую солнечную панель на крыше своей машины. Они сделали панель регулируемой, чтобы ее можно было поворачивать лицом к Солнцу. Это было здорово, потому что они могли продолжать работать весь день, просто наклоняя панель. Однако это вызвало проблему – машина стала неустойчивой на высоких скоростях. Следовательно, их средняя скорость составила 50 км/ч. Однажды сильный порыв ветра поднял машину на 10 метров в воздух и швырнул на камни и деревья примерно в 100 метрах от дороги.

Другие проблемы включали сильную жару в кабине во время вождения (40–45°C), а аккумулятор не мог накопить достаточно энергии для пасмурной погоды. Батареи были большими и занимали много места.

Вивиан и Стюарт завершили гонку и заняли первое место в своем классе (для частных владельцев). Были машины лучше и быстрее, но это были автомобили, спонсируемые крупными компаниями, такими как Toyota, которые могли вкладывать в их производство много денег.

Исследования и разработки автомобилей на солнечных батареях продолжаются. Автомобили становятся быстрее, а крупные корпорации ищут более эффективные солнечные элементы и технологии аккумуляторов, где батареи легче и содержат больше энергии. Когда начался World Solar Challenge (1987), средняя скорость победителя составила 67 км/ч. В 2007 году средняя скорость победителя составила 91 км/ч.

Природа науки

Ученые часто направляются в области новых знаний из-за потребности общества. Поскольку нефть является ограниченным ресурсом, ученым пришлось сосредоточиться на альтернативных, устойчивых источниках энергии. Хотя в области солнечной энергетики все еще существует много проблем, ученые настойчиво пытаются сделать солнечную энергию жизнеспособным решением.

Полезные ссылки

Перейдите по этим ссылкам на последние статьи о будущем транспортных средств на солнечных батареях:

• Автомобили на солнечных батареях за 15 миллиардов долларов – только начало
• Автомобили, автобусы, грузовики, поезда на солнечных батареях 2020-2030

Посетите веб-сайт ежегодного конкурса солнечных автомобилей.

В этой статье New Zeland Geographic «Заряд легкой бригады» рассказывается об участии Новой Зеландии в конкурсе автомобилей на солнечных батареях в 1990 году.

Опубликовано 9 августа 2010 г., обновлено 17 июня 2020 г.

Добавить 0 предметов в коллекцию

1. + Создать новую коллекцию

Скачать 0 шт.

Скачать все

Все, что вам нужно знать об автомобилях на солнечных батареях

Где уже есть все автомобили на солнечных батареях?

С ростом интереса к возобновляемым и устойчивым энергетическим системам на первый план вышли автомобили на солнечных батареях. Многие автомобильные компании работают над созданием автомобилей на солнечных батареях, и эта технология вполне может изменить будущее автомобильной промышленности.

Солнечные автомобили — это электрические автомобили, в которых используются фотогальванические элементы для преобразования энергии солнечного света в электричество. Эти автомобили могут хранить некоторое количество солнечной энергии в батареях, чтобы обеспечить бесперебойную работу ночью или при отсутствии прямых солнечных лучей. При использовании в больших масштабах автомобили на солнечных батареях не только помогают с загрязнением окружающей среды, но и с шумовым загрязнением.

СВЯЗАННЫЕ: HYUNDAI ПРЕДСТАВЛЯЕТ АВТОМОБИЛЬ С СОЛНЕЧНОЙ ЗАРЯДКОЙ НА КРЫШЕ, КОТОРАЯ ЗАПОЛНЯЕТ АККУМУЛЯТОР ДО 60%

Многие прототипы автомобилей на солнечных батареях в настоящее время находятся в разработке. В разработке гибридных автомобилей на солнечных батареях участвуют как крупные, так и мелкие автопроизводители. По некоторым оценкам, рынок солнечных автомобилей может достичь 689 миллиардов долларов  к 2027 году. Автомобильные компании уже работают над тем, чтобы извлечь выгоду из этой идеи с помощью промежуточных технологий, таких как солнечные панели на крыше для зарядки аккумуляторов и внутренних систем.

Однако солнечные автомобили имеют ряд серьезных конструктивных и технологических ограничений. Некоторые из них частично связаны с эстетикой. Такой автомобиль должен иметь возможность разместить несколько солнечных батарей, а место для этого ограничено. Вот почему большинство солнечных автомобилей, разработанных до сих пор, предназначены для участия в гонках солнечных автомобилей, а не для регулярного использования.

Sunswift IV — самый быстрый солнечный автомобиль, существующий в настоящее время. Эту машину построили студенты Университета Нового Южного Уэльса для Solar Racing. В автомобиле используются технологии, которые аналогичны тем, которые используются в велосипедах, аэрокосмической и автомобильной промышленности, и являются их комбинацией.

Источник: CathyLiao/Wikimedia Commons

Однако до сих пор ни один из транспортных средств не был разработан таким образом, чтобы он мог 100% полагаться только на солнечную энергию. Кроме того, они используют конструкции, которые не были бы практичными в реальной жизни. Например, крыши часто бывают плоскими и массивными, чтобы вместить больше солнечных батарей; Чтобы сэкономить на энергопотреблении, они построены из сверхлегких материалов, которые не выдержат даже незначительной аварии, и в них может разместиться только один человек без багажа.

Как работают автомобили на солнечных батареях?

 Солнечная панель позволяет фотонам или частицам света возбуждать электроны, создавая поток электричества. Солнечные панели состоят из множества более мелких блоков, называемых фотогальваническими элементами, которые связаны друг с другом.

Каждый фотогальванический элемент представляет собой сэндвич из двух пластин полупроводникового материала, например кремния. Кремний смешивают с другими материалами, обычно с фосфором и бором, чтобы придать каждому «ломтику» положительный или отрицательный электрический заряд. Это создает электрическое поле на стыке двух слоев.

Самый популярный

Когда фотон солнечного света выбивает электрон, электрическое поле выталкивает этот электрон из кремниевого соединения. Металлические проводящие пластины по бокам ячейки собирают электроны и передают их проводникам. В этот момент электроны могут течь, как любой другой источник электричества.

Использование солнечных автомобилей имеет ряд преимуществ:

• Экономит деньги на топливе
• Является устойчивым и безопасным для окружающей среды
• Без дополнительных затрат, кроме замены батареи
• Не вызывает шумового загрязнения или загрязнения воздуха

Каковы текущие разработки в области автомобилей на солнечных батареях?

Один из первых автомобилей на солнечной энергии был произведен General Motors и был продемонстрирован на конференции в Чикаго в 1955 году. Этот 15-дюймовый (38 см) длинный прототип получил название «Солнечный автомобиль». автомобиль», был сделан из небольшого электродвигателя Пули и 12 селеновых фотогальванических элементов.

Электродвигатель Пули отвечал за вращение шкива, который вращал вал заднего колеса. Это был первый в мире автомобиль на солнечных батареях, но он был слишком мал для вождения.

Еще одним интересным автомобилем на солнечной энергии является Sion, построенный Sono Motors. Компания утверждает, что это первое коммерчески доступное гибридное солнечно-электрическое транспортное средство. Он имеет дальность действия до 160 миль (255 километров) и может заряжаться от солнечной энергии. Он оснащен 248 солнечными батареями , которые встроены в его корпус.

Соло Сион. Источник: Henning Schlottmann/Wikimedia Commons

В среднем для зарядки 80% до 80% на зарядной станции требуется около 30 минут. Этот автомобиль продается по цене около долларов США 28 500 долларов США. Однако важно отметить, что солнечные панели предназначены только для зарядки автомобиля — они не предназначены для работы только от солнечной энергии и, по сути, не способны.

Такие компании, как Toyota, Hyundai и другие, также работают над созданием полностью функционального автомобиля на солнечной энергии или его гибридной версии. Есть и другие проекты автомобилей на солнечных батареях, которые сделают автомобильные технологии более устойчивыми в будущем.

Автомобиль Hyundai с солнечной крышей. Источник: Hyundai. Основанный в 1989 году, проект по-прежнему полностью управляется студентами и работает как некоммерческая организация, чтобы однажды превратить эту технологию в реальность.

В 2019 году Toyota разработала прототип Prius на солнечной энергии, который производил 180 ватт электроэнергии в час и имел запас хода 6,1 км после дня зарядки. Однако более поздние модели заявляли о достижении мощности 860 Вт и дальности действия 27,6 миль (44,5 км) при полной зарядке. Тем не менее, солнечные элементы смогли только зарядить аккумулятор 3, автомобиль все еще нужно было зарядить на зарядной станции.

Голландский стартап Lightyear представил прототип своего первого электромобиля на солнечных батареях под названием Lightyear One, который может проехать  450 миль (724 км)  на одной зарядке.

Хотя автомобиль будет стоить около евро 150 000 , будет очень интересно, если он оправдает заявленную эффективность.

Компания принимает предзаказы и планирует запустить производство к 2021 году.

Почему мы еще не ездим на машинах на солнечных батареях?

Есть несколько причин, по которым даже самые передовые автомобильные компании не смогли разработать автомобили, полностью работающие на солнечной энергии.

Первая и главная причина — сама солнечная панель. Текущие коммерческие солнечные панели, которые мы используем, имеют КПД всего около от 20 до 35% . Следовательно, для питания автомобиля на солнечных батареях нам потребуется много дополнительного места для солнечных батарей. Но при этом возникают две другие проблемы — вес и стоимость.

Солнечные батареи недешевы, и невесомы. Оснащение кузова автомобиля солнечными панелями означает, что вы увеличиваете вес и стоимость автомобиля. Были разработаны солнечные пленки, и они намного легче панелей, хотя в то же время менее эффективны. А если учесть вес батареи, то идея автомобилей на солнечных батареях кажется все менее и менее осуществимой в реальном мире.

Солнечная крыша на Световом году первом. Источник: Световой год

В ясный день поверхность земли получает примерно 1 кВт солнечной энергии на 10 кв. футов (1 кв. м) .   Учитывая, что высокоэффективные фотоэлектрические панели площадью 32 кв. фута (4 кв. м) могут генерировать примерно 8 кВт·ч энергии в день, вы проедете только  25 миль (40 км) дальности за пределами нормального дополнения. панелей.

Плохие погодные условия, условия вождения, неправильное расположение панелей и скопление грязи могут привести к тому, что ваш солнечный автомобиль не сможет достичь этого показателя.

Кроме того, автомобили на солнечных батареях не являются « 100% » экологически чистыми. Если вы посмотрите на то, как производятся батареи и солнечные элементы, особенно на то, как используемые минералы добываются из земли, становится ясно, что каждое транспортное средство имеет свою долю углеродного следа.

Но это не значит, что они не получат широкого распространения в ближайшие годы. Текущие исследования легких аккумуляторов и высокоэффективных фотоэлектрических элементов в один прекрасный день могут сделать автомобили на солнечных батареях жизнеспособными.

For You

наука

Мелани Митчелл, один из ведущих мыслителей в этой области, говорит о том, почему люди вряд ли разработают общий ИИ в ближайшее время.

Эрик Джеймс Бейер | 28.07.2022

инновацииЭти роботы путешествуют по подземным трубам, чтобы устранить засоры

Саде Агард| 16.10.2022

наукаПлотины могли бы устойчиво прокормить 1,15 миллиарда человек, но в крайнем случае

Сад Агард| 21.