Водії гібридів люблять ідею водіння з нульовими відходами. Ви зупиняєтеся на червоне світло. Двигун внутрішнього згоряння вимикається. Ви повільно просуваєтеся вперед лише електрикою. Нульові викиди. Нульова витрата палива. Це ефективно. Але що якщо ця ефективність не припиняється, коли ви глушите двигун?
Більшість людей вважають, що гібриди, що підключаються, вирішують цю проблему. Ви підключаєте їх до мережі. Акумулятор заряджається. Ви можете проїхати далі, перш ніж бензиновий двигун знову запрацює. Це працює. Але це залежить від електромережі. А мережа “брудна”. Більшість енергії виробляється з допомогою спалювання вугілля. Ви просто переносите забруднення з вихлопної труби в димар на відстані в сотні миль.
Деякі автовиробники дивляться нагору. Далеко вгору. На сонці.
Сонячні панелі – це не нова технологія. Ми встановлюємо їх на дахи будівель, щоб скоротити рахунки за електроенергію вже десятиліттями. Але чи встановлювати їх на автомобілі? Історично це було дуже дорого. Технології не виправдовували витрат. Це змінюється. Toyota. Audi. Вони інтегрують фотоелектричні елементи у гібридні моделі.
Ціни на бензин нестабільні. Екологічні проблеми є реальними. Сонячна енергія може бути чарівною паличкою для економії палива. Але чи це працює? Чи може вона живити електродвигун? Чи вона просто живить радіо та кондиціонер? Яка ціна? Чи коштує переплата?
Давайте розберемо дійсність гібридів, оснащених сонячними панелями.
Фізика сонячного даху
Вам може здатися, що дах автомобіля величезний. Насправді, це не так. У порівнянні з будинком вона схожа на поштову марку. Дах типового седана пропонує близько 1,5-2 квадратних метрів площі. Навіть із високоефективними панелями ви не генеруєте мегавати. Ви генеруєте Вати. Можливо, від 100 до 200 ват при ідеальному піковому сонячному світлі.
Це має значення. Ви не можете живити 300-сильний електродвигун за допомогою сонячного даху. Математика не сходиться. Щільність енергії сонячного світла над площею автомобіля надто низька.
Отже, що насправді роблять ці панелі?
Вони не замінюють електромережу. Вони не замінюють бензиновий двигун. Вони повільно заряджають допоміжні системи. Розгляньте їх як спосіб підтримувати акумулятор зарядженим без холостого ходу. Або без підключення до мережі.
Toyota: Піонер практичного застосування сонячної енергії
Toyota була однією з перших на цій ниві. Prius Prime (підключається гібрид) пропонував опцію сонячного даху ще кілька років тому. Це був не просто gimmick (порожня забаганка). Це було інтегроване у систему терморегуляції автомобіля.
Ось конкретна користь: сонячні панелі живлять вентилятор. Коли ви паркуєтеся на сонці, салон може сильно нагріватися. Сонячна панель запускає маленький вентилятор, який циркулює повітря. Це тримає інтер’єр більш прохолодним. Це заощаджує основний акумулятор від необхідності негайно живити кондиціонер, коли ви повертаєтеся до автомобіля. Це невелике підвищення ефективності підвищує запас ходу.
Але на цьому справа не обмежується. Сонячна система також заряджає 12-вольтовий допоміжний акумулятор. Це той акумулятор, який запускає автомобіль та живить фари, мультимедійну систему та замки. У традиційному бензиновому автомобілі це робить генератор, доки працює двигун. У гібриді, що підключається, двигун не працює, коли автомобіль припаркований. Розряджений 12-вольтовий акумулятор – це головний біль. Сонячні панелі запобігають цьому. Вони підтримують невеликий акумулятор у здоровому стані.
«Сонячний дах не додає значного запасу ходу під час руху на електротязі. Вона додає зручності та захищає здоров’я вашого автомобіля, доки він припаркований».
Audi: Сонячна люк як збирач енергії
Audi підійшла до цього питання інакше з концептом A7 e-tron і пізніше інтегрувала аналогічні технології у свої гібриди, що підключаються. Вони не просто розмістили панелі на даху. Вони впровадили фотоелектричні елементи безпосередньо в
Toyota та Fisker не жартують. Вони встановлюють фотоелектричні елементи на дахи. Третє покоління Toyota Prius також зазнало цієї модифікації. Те саме стосується Karma — гібрида, що підключається від Fisker Automotive. Навіть Audi A8 — потужний седан, що працює на бензині, оснащений сонячним дахом.
Звучить як наукова фантастика. Здається, що це є священний Грааль екологічного водіння.
Але холодна і сувора реальність. Головне питання, яке хвилює кожного виробника автомобілів (OEM), просте. Скільки додаткової енергії насправді надає ця панель? Чи можна реально збільшити запас ходу електромобіля? Чи можна зробити екологічне керування більш ефективним?
Відповідь здебільшого – ні.
Для Prius 2010 року неназване джерело з Toyota назвало цей захід «символічним жестом». Чи не інструментом для руху, а жестом. Пересувати автомобіль, використовуючи лише сонячне світло, фізично складно. Щільність енергії просто недостатня. Сонячні панелі зазвичай не впливають на паливну ефективність гібриду. Ви не отримуєте милі назад на галон. Ви не збільшуєте запас ходу вашого електромобіля.
Матеріали не допомагають. Кремній дороги. Автовиробники намагаються скоротити витрати, а не збільшувати їх за рахунок дорогих фотоелектричних систем.
Це не новина. Mazda пробувала це у 1992 році. Eunos 800 та Sentia сходили з конвеєра з даховими сонячними елементами. Це провалилося. Системи були надто дорогими. Водії не хотіли їх. Ринок відкинув їх.
Отже, якщо дах не рухає автомобіль, що він робить?
Вона охолоджує вас.
Компанія Kyocera Corporation збудувала панелі для Prius. Вони не обертають колеса. Вони живлять кондиціонер. Принаймні частина системи кондиціювання. Це опція. Ви платите додатково за можливість дивитися на сонце, поки ваш салон охолоджується.
Найменші системи працюють краще. Це урок Audi A8. A8 використовує сонячну панель для живлення кондиціонера. Звичайний бензиновий двигун. Стандартний автомобіль. Але сонячна енергія мінімальна. Вона помічник. Чи не герой.
Фізика нещадна. Ви не можете змусити рухатися 3000-фунтовий автомобіль за допомогою аркуша кремнію. Ви можете запустити вентилятор. Можливо, запустити компресор. Ось і все.
“Дуже важко генерувати достатньо енергії для переміщення транспортного засобу за допомогою енергії сонячного світла.”
Ми хочемо, щоби це було більше. Ми сподіваємось, що це більше. Але цифри не брешуть. Кремній коштує надто дорого. Сонячне світло надто розсіяне. Технологія все ще перебуває на символічному етапі.
Якщо ви хочете реального збільшення запасу ходу, вам потрібні більші батареї. А не більші дахи.
Перейдіть за посиланнями, якщо вам все ще цікаво дізнатися більше про гібридних автомобілів або екологічному водінні. Venturi Astrolab має інший підхід. Але поки що сонячний дах — це просто модний сонцезахисний козирок.
