Solpaneler tar sig långsamt på bilar

Taket och huven på Lightyear One består av integrerade solceller så att bilen kan ladda sig själv när den absorberar solljus. Ljusår

Det finns kanske inget som en gratis lunch, men vad sägs om en gratis åktur? Tänk på hur häftigt det skulle vara om din bil kunde fortsätta köra utan att du spenderar en krona på bränsle. Om du körde en solenergidriven bil kan drömmen vara mycket närmare verkligheten.

I likhet med solenergiboljor utnyttjar solbilar energi från solen och omvandlar den sedan till el. Den elektriciteten bränslar sedan bilens drivlinor, vilket liknar kombinationen av en elmotor och batteribaserad energilagring som driver moderna hybridbilar.

Solbilar kan åstadkomma detta genom fotovoltaiska celler (PVC). PVC är komponenterna i solpaneler som omvandlar solens energi till elektricitet. De består av halvledare, vanligtvis gjord av kisel som absorberar ljuset. Solljusets energi frigör sedan elektroner i halvledarna, vilket skapar ett flöde av elektroner. Det flödet genererar el som driver batteriet eller den specialiserade motoren i solbilar.

De tidigaste solbilarna var DIY-jobb som går tillbaka till 1970-talet och designades och monterades främst i bilentusiasternas garage. Flera andra organisationer experimenterade med racerbilar utformade för att dra fördel av solenergi. Dessa hjälpte ingenjörer att förstå potentialen - och begränsningarna - för att samla in och lagra solenergi, maximera aerodynamik och identifiera andra utmaningar för att köra en bil som drivs av solen.

Beträffande stora biltillverkares bidrag till fältet introducerade Ford och Mazda, i synnerhet, båda solhybridkonseptbilar i mitten av 2000-talet, och Cadillac designade en konceptbil som använde solpaneler för att hjälpa tillbehör som interiörbelysning och ljud som vanligtvis dra av bilens elektriska system (som i sin tur bidrar till bränsleförbrukningen).

Ingen av dessa konceptbilar kom till produktionen, vilket innebär att de aldrig var tillgängliga för konsumenterna. Efter det blev investeringar i solbilteknik mer eller mindre mörk, åtminstone som en vanlig strävan.

På uppsidan har dock många biltillverkare flyttat utvecklingsresurserna mot att göra hybrid- och plug-in hybridbilar mer praktiska, effektiva och överkomliga än någonsin. Detta innebär i sin tur att det kan vara dags att ge solbilar ännu ett skott, även om den nya generationens solbilar i horisonten är mer som hybrider som lägger till solkraft till blandningen.

2020 Hyundai Sonata Hybrid har ett soltakssystem som laddar bilens hybridbatteri och ökar bilens körområde med ett par mil om dagen. DREW PHILLIPS

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

Som sagt, solpanelstekniken har också förbättrats. Det är mer överkomligt och lättare för de flesta konsumenter att integrera i en hem- eller garageuppdatering. Men solcellsdrivna bilar har fortfarande en lång väg att gå.

I själva verket är det osannolikt att vi kommer att se en bil som kan drivas helt med en solpanel integrerad i taket, eftersom en panel av den storleken är för liten för att producera den kraft som behövs. EnergySage, ett företag som hjälper konsumenterna att undersöka och handla solteknologi, uppskattar att en bil helt täckt av solpaneler (inte bara taket) bara kunde driva en elbil maximalt 40 mil per dag, och det är förutsatt att vädret och andra förhållanden är helt perfekta. Ändå hävdar EnergySage att en solpanel som ger en bil en ökning på bara några mil om dagen fortfarande är värt investeringen.

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

Tysklands Sono Motors har spenderat tre år på att utveckla en tillverkningsprocess som möjliggör sömlös integration av solceller i kroppen på sin Sion elbil. 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 ett integrerat soltak i Japan. Denna demoversion, som inte är till salu, kan ladda bilen medan den körs. dess tidigare version kunde bara laddas när den parkerades. 2020 Hyundai Sonata Hybrid är emellertid tillgänglig för amerikanska konsumenter och levereras med en soltakspanel som laddar bilens batterier. Takpanelen genererar tillräckligt med elkraft för att öka bilens körområde med cirka 3 mil om dagen.

Tesla Cybertruck, som avslöjades i november 2019 men inte förväntas 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 ger oss frågan om huruvida extrakostnaderna för att lägga till solpaneler till en bil är värda det. Till exempel bilar på lugnare platser och bilar som parkeras utanför snarare än i ett garage, genererar mer solkraft och ger mer av ekonomisk fördel för ägarna. Men frågan återstår fortfarande att se om de finansiella kostnaderna för bilproducenter kommer att vara tillräckligt fördelaktiga för att producera dem.

DIY-solpanelsatser som är utformade för att bidra till att driva batteriet i en el- eller plug-in hybridbil via hemets 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 matlagningsuppsättningar, som de som är utformade för att monteras i sängen på en pickup.

Solmonteringssatser för dessa ändamål är tillräckligt vanliga för att de är tillgängliga på nätet och stora boxhandlare. Men nu är det inte så vanligt att lägga till solpaneler direkt till din bil. Även om de en dag kan bli mer troliga för fler konsumenter.

Teslas Cybertruck har valfria solpaneler som kan användas för att driva saker som dess campingutrustning. Tesla Solar Car-tävlingar

Solbilsracing har pågått sedan 1980-talet, långt innan dagens konsumentfokuserade insatser för att få solbilar på väg. Världen Solar Challenge började 1983 och tävlade över Australien vartannat år. American Solar Challenge startade 1990 och följer en rutt över Nordamerika som förändras nästan varje år.

Den senaste redaktionella uppdateringen 29 juli 2020 17:15:55.

relaterade artiklar

• Hur batterier fungerar
• Hur hybridbilar fungerar
• Hur du kör ditt hus enbart med solenergi
• Hur solceller fungerar
• Så fungerar solpanelens motorvägar

Fler bra länkar

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

källor

• Barry, Courtney. "Här kommer de, så snabbt 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
• Stigar. "De 7 bästa solcellsatserna för RV-recensionerna." (29 februari 2020.) https://www.byways.org/best-rv-solar-kit/
• Derbyshire, David. "Dammsugarkungen James Dyson planerar solenergibil som reser hundratals miles." 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- hundratals-miles.html
• Douglas, Jacob. "Teslas musk säger att solpaneler på bilar är lite 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
• Fox, Alex. "Takpaneler 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- meðan
• Marsh, Jacob. "Kan du köpa solpanelbilar?" 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