Кола със слънчева енергия: мит или реалност

В средата на миналия век първият автомобил със слънчева енергия беше представен за първи път на автомобилното изложение на General Motors, задвижвано от електрически мотор, задвижван от слънчева батерия със селен. Дължината му беше само около половин метър, а малко повече от десет батерии бяха разположени на покрива на превозното средство.

Дизайнерът на автомобила беше инженер на компанията на име Уилям Коб, чиито изследвания бяха финансирани сериозно от компанията по това време, обещавайки голям скок напред в превозни средства със слънчева енергия. Скоро обаче проучванията бяха ограничени и резултатите от тях бяха забравени в продължение на почти тридесет години.

Електрическата кола днес: пробив в бъдещето

И едва в началото на деветдесетте години на миналия век, когато ефективността на слънчевия панел се повиши до 15%, започна бумът на изобретенията на слънцето на мобилни устройства от единични изобретатели, в които в резултат се включиха и големи автомобилни концерни. Съвсем наскоро Spektrolab на Boeing разработи панели с ефективност от около 36%, което е истински пробив в използването на слънчевата енергия.

Днес производството на електрически превозни средства, което използва слънчева батерия, е центърът на най-новите технически изобретения и открития в науката за материалите. В крайна сметка ниската ефективност на панелите трябва да се компенсира с ниски механични загуби и ниско тегло на самото оборудване.

Следователно тези модели използват най-новите изобретения в областта на трансмисията, те са оборудвани с гуми с най-ниско съпротивление при търкаляне и за техните тела се използват най-леките композитни материали с висока якост. В допълнение, слънчевите електрически автомобили служат като концепции за разработване на най-новите постижения в автомобилната индустрия.

Така че, специално за електрически превозни средства, са разработени леки безчеткови постояннотокови двигатели с полюси, изработени от редки земни магнитни материали. И на редица копия, за да се премахнат напълно механичните загуби в трансмисията, те започнаха да инсталират така наречените моторни колела, когато електрическият мотор е разположен директно във всяко колело на автомобила. Компаниите за гуми като Michelin, Dunlop и други разработват гуми специално за електрически превозни средства, които в момента имат коефициент на съпротивление при търкаляне 0,007. Подобни високоенергоспестяващи гуми се разработват за конвенционални производствени модели, използвайки разработки за електрически превозни средства.

Изобретяването на слънчеви батерии, толкова тънки, че те могат да бъдат оборудвани не само с покрива, но и с всяка повърхност на автомобила, като по този начин увеличава общата площ на поглъщане на светлинна енергия, се превърна в голяма помощ за автомобилните производители. Напоследък при проектирането на захранването на серийни модели слънчевите панели се използват за захранване на микроклиматични системи, мултимедийни системи и системи за презареждане на автомобилна батерия на паркинги. Коефициентът на аеродинамичен съпротивление на електрическите превозни средства е достигнал възможно най-ниската стойност (0,1).

Нов спорт - ралито на слънчеви превозни средства

В резултат на бума в развитието на превозни средства със слънчева енергия се появи нов спорт, Brainsport, в който се провежда ежегодно рали за слънчеви автомобили в Австралия с пробег от около 3000 км между градовете Дарвин и Аделаида. Това състезание привлича хиляди зрители, а милиони ги гледат по телевизията. Тези състезания не са били лишени от внимание от страна на големите автомобилни концерни, които разбират, че този вид енергия е бъдещето.

Повече от петдесет години напредък са довели до редица проекти за електрически превозни средства, задвижвани от панели, които превръщат слънчевата енергия в електрическа.

И така, през 1996 г. на австралийския рали автомобилът на Honda Dream преодолява 3010 километра при скорост от 90 км/ч и максимална скорост от 135 км/ч.

През същата година General Motors представи Sunracer, който ускорява до 100 км/ч за 9 секунди и има максимална скорост от 130 км/ч. Той беше оборудван с усъвършенстван, по това време, високоефективен електрически мотор и можеше да измине около 100 километра с конвенционални оловно-киселинни батерии.

В едно от австралийските състезания третото място бе заето от идеята на студенти от университета в Мичиган. Моментът показа скорост от 105 км/ч, носейки водач и панели от над 3000 слънчеви панела на борда. Мощността на двигателя е 2 kW, а теглото е 290 килограма с водача. Техниката има три колела с ширина само 65 милиметра, за да намали съпротивлението при търкаляне.

Победителите в австралийското рали през 2001 и 2003 г. бяха екип от холандски състезатели в превозни средства Nuna3, които изминаха разстоянието за двадесет и девет часа и единадесет минути при средна скорост от 102,75 км/ч. Теоретичната максимална скорост на този автомобил е 170 км/ч.

Разработване на нови проекти

Френската фирма Venturi има два проекта за автомобили със слънчева енергия, почти готови за производство: Ecletic и Astrolab. Ecletic има покрив, разположен върху него соларен панел и електрически мотор с капацитет 22 l/s, което му позволява да се движи със скорост 50 km/h за около 50 километра. По-усъвършенстваният пример за Astrolab е в състояние да измине 110 километра и в някои участъци има скорост от 120 км/ч.

Наскоро беше представено превозно средство със слънчева енергия, разработено от група преподаватели и студенти от Южноавстралийския университет. Trev ускорява до 100 км/ч за 10 секунди, с максимална скорост от 150 км/ч. Литиевата батерия с тегло 44 килограма, презареждаща се от слънчев панел, осигурява пробег от над 150 километра. Колата е с 2 места и достатъчно голям багажник. Оборудването тежи 270 килограма, оборудвано е с ефективно електрическо задвижване с ниско ниво на шум и може конструктивно да се използва на обществени пътища. Sun mobile е позициониран от разработчиците като градски транспорт на близкото бъдеще.

Цената на такова превозно средство надхвърля половин милион долара, а някои копия достигат до 2 милиона, като Dream от Honda Corporation. Следователно масивността на автомобилите, използващи панели, които вземат енергия от слънцето, най-вероятно няма да дойде скоро. Междувременно такива модели могат да намерят собственик със съответния капитал. Вярно е, че определена производствена компания от Венецуела обяви скорошното пускане на леки автомобили и малки камиони, задвижвани от слънчева енергия, струващи не повече от 6000 долара, но нещата не надминаха обещанията.

Предимства и недостатъци на електрическа кола

Без значение как се развива тази посока на развитие на транспорта, автомобилите на слънчеви батерии имат много положителни качества, които могат да се превърнат в присъда за транспорт с двигател с вътрешно горене:

неограничен работен запас от енергия, натрупана през светлата част на денонощието;
липса на мрежа от бензиностанции;
голям експлоатационен живот на слънчевия панел;
пълно отсъствие на вредни емисии;
безплатна енергия.

Междувременно тези предимства се превръщат, напротив, в недостатъците на слънчевите мобилни устройства, които не им позволяват да се превърнат в широко разпространен вид транспорт.

Слънчевите автомобили са в програмата на почти всеки голям автомобилен концерн. В допълнение, същото се отнася до финансирането на развитието в тази област с малки дизайнерски бюра и образователни институции. Според експерти сериен електрически автомобил може да се появи само когато слънчевата батерия достигне ефективност от 50%. Тогава автомобилите със слънчева енергия ще могат да се конкурират успешно с автомобили, задвижвани от двигатели с вътрешно горене.