Гибридные электромобили на солнечной энергии готовы к массовому выходу на рынок

Разработки автомобиля, работающего от энергии солнца, начались еще в 50-е годы минувшего века. Однако в реальность воплотить идею удалось только в 1982 году: тогда изобретатель Ханс Толструп на своей машине, чье название переводилось, как «Тихий рекордсмен» разъезжал по просторам Австралии, достигая скорости в 20 км/ч. Идея получила «путевку в жизнь»: в этой стране стали проводить ежегодные ралли авто, получающих энергию от солнца. И уже через 14 лет была построена машина Dream, разгонявшаяся до 135 км/ч. А что сегодня происходит в сфере «солнцемобилестроения»?

Практичность и реализация идеи

Машина с дармовой энергией привлекает внимание многих брендов, каждый из которых имеет свое представление о такой технике. Все разработки, ведущиеся сегодня, имеют три направления:

• ✅ изготовление авто, использующих исключительно энергию солнца – самый трудный путь, пока имеются только экспериментальные образцы
  
• ✅ создание транспортных средств, в которых солнце играет вспомогательную роль – питает дополнительное оборудование (например, навигатор, мультимедиа, кондиционер и т. п.)
  
• ✅ изготовление гибридных конструкций – электромобилей, в штатном режиме работающих благодаря заряжаемым от сети или станций АКБ, а в ясную погоду использующих энергию солнца
  

Два последних направления наиболее актуальны. Создать машину, которая передвигается на большие расстояния с приемлемой скоростью, используя только энергию солнца, сегодняшние технологии не позволяют. Среди главных причин:

• ✅ необходимость наличия большой площади под энергетические панели
  
• ✅ солнце светит не всегда – бывают и пасмурные дни
  
• ✅ низкий КПД панелей – не более 20-25 %
  
• ✅ дороговизна авто из-за фотоэлементов и сопутствующих агрегатов
  

Иное дело – гибридные конструкции, в которых электромобиль использует солнечную энергию заодно. Это серьезно увеличивает запас хода. Именно такая техника вызывает интерес у гигантов автомобилестроения. Но не только они – солнцемобили смешанных конструкций создают и небольшие компании, а иногда – студенческие группы, если удается привлечь сторонние средства. Что получается на сегодня – об этом ниже.

Lightyear One

Реальный автомобиль, использующий энергию солнца. Его построили студенты технического университета из Нидерландов. Им удалось привлечь инвесторов и опытных инженеров, работавших в концернах Ferrari и Tesla. Сумма вложений составила 20 млн. евро. В результате в 2019 году на свет появился лифтбэк Lightyear One. Машина бесконечно испытывается: первоначально было заявлено о старте серийного производства в 2020 году.



Испытания продолжаются и сегодня, причем весьма успешно. Тест на безопасность был пройден в октябре 2021 года. Уже сегодня можно забронировать авто за 150 тыс. евро (есть примерно 1000 заявок). Серийный запуск запланирован на июль 2022-го. Гибридный электрокар, получающий энергию от аккумуляторов и солнца, имеет такие технические характеристики:

• ✅ аэродинамическое сопротивление – 0,2
  
• ✅ разгон до «сотни» – около 10 секунд
  
• ✅ запас хода – 750 км, солнечные фотоэлементы добавляет к ним до 12 км каждый час
  
• ✅ масса – 1,3 т
  
• ✅ габариты – 5,057х1,898х1,426 м
  

Производитель – компания Lightyear уверяет, что ее детище способно за год «предоставить» до 40 % бесплатной энергии. Причем не в солнечной Австралии, а в родной Голландии, где преобладает пасмурная погода.

Aptera

Продукт одноименной американской компании. Этот трехколесный электромобиль дополнительно оснащен фотоэлементами общей мощностью в 700 Вт – неплохое подспорье для штатного аккумулятора емкостью 100 кВт*ч. При использовании обеих источников энергии запас хода достигает 1609 км. При необходимости емкость АКБ можно восполнить от обычной станции или дома. Однако компания позиционирует свое транспортное средство, как никогда не подзаряжаемое авто, которое получает энергию для батарей только от солнца. Один из руководителей проекта, Крис Энтони заявляет, что в жарком климате фотоэлементы гарантируют ежедневный пробег в 64 км, а в пасмурных регионах – не менее 32 км.



Любопытно, что в устроенном дрейк-рейсинге с такими популярными уже моделями, как Tesla Model 3 и Audi R8 солнцемобиль Aptera финишировал одновременно с немецким электрокаром. Когда авто пойдет в серию, пока не сообщается (машина сейчас находится на этапе бета-тестирования, затем предстоит гамма-стадия). Однако известно, что производитель будет предлагать покупателям передне- и полноприводную версию. Первая разгоняется до «сотни» за 3,5, вторая – за 5,5 секунд при максимальной скорости 177 км/ч. Из опций – автопилот 2-го уровня.

Sono Sion

Солнечный электрокар, представленный компанией «Соно Моторс» из ФРГ. По внешнему виду ничем не отличается от обычной машины. Едет авто за счет трехфазного электромотора, оснащенного редуктором. Привод – передний. Другие характеристики:

• ✅ развиваемая мощность – 163 «лошади»
  
• ✅ максимальная скорость – 140 км/ч
  
• ✅ крутящий момент – 270 Н*м
  
• ✅ набор «сотни» – за 9 секунд
  
• ✅ емкость аккумулятора – 35 кВт*ч
  
• ✅ запас хода – 255 км (солнечные панели добавляют 35 км в день)
  

Запрашиваемая стоимость сравнительно скромная – $25 тыс. 500. Чтобы цену не повышать, пришлось пойти на компромиссы: в подвеске использовали стойки МакФерсона и торсионы (сзади). Цвет – только черный, кузов выполнен из пластика, комплектация одна, но бедной ее не назовешь:

• ✅ ESP
  
• ✅ 4 «аэрбэга»
  
• ✅ мультимедиа с дисплеем 10”
  
• ✅ светодиоды по кругу
  
• ✅ круиз-контроль
  
• ✅ подогрев передних кресел и т. п.
  

Предполагается, что серийное производство начнется в следующем году (не позже лета) на мощностях автоконцерна Saab в Швеции. Машину уже забронировали 14 тыс. человек.

Hyundai Sonata Hybrid

Это «супергибрид», в котором используется энергия ДВС, аккумуляторов и солнечных батарей, размещенных на крыше. Причем последний источник питания доступен опционально и за него придется доплатить $10700. Технические характеристики:

• ✅ двигатели – обычный «атмосферник» объемом 2 л, выдающий 152 л. с., плюс электромотор мощностью 38 кВт
  
• ✅ расход на 100 км – от 4,97 до 5,24 литров в зависимости от размера колес
  
• ✅ проезд на солнечной энергии – от 3-х км
  

Фотоэлементы подзаряжают аккумулятор, расположенный под задним диваном. По утверждению производителя, если каждый день машина будет находиться под солнцем по 6 ч, за год получится 1300 бесплатных километров.

Выводы

Высокая стоимость солнцемобилей обусловлена не только применением фотоэлементов. Чтобы достичь максимальной эффективности, нужно снизить массу техники, для чего используются недешевые композиты. Для оптимальной и своевременной подзарядки используются самые современные микропроцессоры. В конструкции двигателей постоянного тока для достижения наивысшего КПД применяются редкоземельные металлы (из них делают полюса бесколлекторных моторов). Чтобы уменьшить аэродинамическое сопротивления, бесконечно совершенствуют форму кузова.

Поэтому пока солнечная энергия используется, как дополнение. Например, Mercedes и Toyota устанавливают панели для питания кондиционера и навигатора. Работы по модернизации солнцемобилей не прекращаются: на гонках в Австралии ежегодно можно увидеть новые модели авто, что говорит об активности конструкторов и инженеров, жаждущих более полно использовать бесплатную энергию.