Von College-Studenten entwickelt, ein Elektroauto, das vollständig mit Sonnenenergie betrieben wird! 17,5 m2 Sonnenkollektoren, zwei Kilowatt Leistung, volle Akkulaufzeit von 600 Kilometern...
Solarbetriebenes Elektroauto
Wenn wir in diesem Stadium von "Null-Kohlenstoff-Emissionen" sprechen, meinen wir nicht, dass es keine Kohlendioxid-Emission gibt, sondern dass das emittierte Kohlendioxid durch natürliche Maßnahmen wie das Pflanzen von Bäumen mit einer äquivalenten Menge an Sauerstoff ausgeglichen werden kann ein Gleichgewicht zu erreichen. Gibt es also eine Möglichkeit, dafür zu sorgen, dass einige Hauptquellen von CO2-Emissionen, wie zum Beispiel Autos, keine echten CO2-Emissionen erreichen?
Vor kurzem wurde ein Elektroauto, das von 22 Studenten der Technischen Universität Eindhoven in den Niederlanden gebaut wurde, im Internet populär. Laut der Einleitung hieß das Auto "Stella Vita". Es ist ein Doppel-Wohnmobil mit Doppelbett, Sofa, Kochnische usw. Außerdem ist es mit einem Badezimmer mit Dusche, Waschbecken und Toilette ausgestattet.
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Quelle: Solarteam Eindhoven
Das Elektroauto Stella Vita wird komplett mit Solarenergie betrieben und benötigt keinen weiteren Kraftstoff, es hat in Europa derzeit rund 2.000 Kilometer gefahren, Ziel sind 3.000 Kilometer. Wie im Bild oben zu sehen, befinden sich über dem Elektrofahrzeug Stella Vit drei Sonnenkollektoren mit einer Gesamtfläche von 17,5 Quadratmetern, von denen zwei gefaltet und beim Parken aufgeklappt werden können, und ein 8,8 Quadratmeter großes Sonnenkollektor beim Fahren auf der Straße Gebühr. Wenn die Batterieplatten auf beiden Seiten recycelt werden, ähnelt das Elektroauto Stella Vit eher einem traditionellen Auto, wie in der Abbildung unten gezeigt.
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Quelle: Solarteam Eindhoven
Solarauto der Stella-Serie
Beim Anblick von Stella Vit müssen viele Praktiker beim ersten Mal erraten haben, um welches Team es sich handelt. Dieses Internet-Promiauto ist nicht das erste Werk des Teams: Bereits 2013 kündigte das Team die erste Generation des Solar-Elektroautos Stella an und gewann den ersten Platz in der Cruiser-Klasse der World Solar Challenge in Australien.
Derzeit gibt es auf der Website des Solar Team Eindhoven bereits mehrere Elektrofahrzeuge der Stella-Serie, nämlich Stella, Stella Lux, Stella Vie, Stella Era und Stella Vita. Nach der Vorstellung des Solar Team Eindhoven ist Stella das weltweit erste solarbetriebene Familienauto; Stella Lux ist ein Familienauto mit Energy-Harvesting-Funktion, das mehr Energie erzeugt als es in einem Jahr verbraucht; Stella Vie Die erste solarbetriebene Familie Auto für 5 Personen; Stella Era ist ein komfortables, selbstfahrendes Familienauto; Stella Vita ist ein autarkes "Haus auf Rädern".
Tijn Ter Horst, Mitglied des Solarteams Eindhoven 2021, sagte: „Das Hauptziel ist es, die Menschen, den Markt und die Gesellschaft wirklich zu inspirieren, um den Übergang in eine nachhaltigere Zukunft zu beschleunigen. Wir versuchen, den Menschen zu zeigen und Unternehmen, was bereits möglich ist."
Das Projekt Stella Vita startete im September 2020, die Konstruktion und Fertigung wurde im März 2021 abgeschlossen. Im September dieses Jahres erhielt Stella Vita eine Lizenz für den öffentlichen Straßenverkehr und trat Ende September eine Reise nach Europa an. Die geplante Reiseroute von Stella Vita beginnt von Eindhoven nach Tarifa, dem südlichsten Punkt Spaniens.Die Gesamtstrecke beträgt 3.000 Kilometer und wird komplett mit Solarenergie betrieben, um die Machbarkeit des Projekts zu beweisen.
In Bezug auf die Karosserieleistung ist Stella Vita mit einer Lithium-Ionen-Batterie mit einer Kapazität von 60 kWh ausgestattet. Nach vollständiger Aufladung des Fahrzeugs kann die Reichweite 600 Kilometer erreichen. Wenn die gesamte Fahrt sonnig ist, kann die maximale Reichweite 730 Kilometer erreichen.
Stella Vita durchbricht die gestalterischen Grenzen traditioneller Autos und ist nicht nur mit Wohnmöglichkeiten ausgestattet, sondern auch um die Aktivitäten der Menschen zu erleichtern: Bei stehendem Fahrzeug kann das Dach angehoben werden, um den Menschen das Gehen im Auto zu erleichtern.
Außerdem hat Stella Vita eine digitale und transparente Kontrolle über den Energieverbrauch: Wenn Sie beispielsweise Pfannkuchen backen möchten, sagt Ihnen das Team, wie viel Energie für die Herstellung von Pfannkuchen benötigt wird.
Gedanke an Stella Vita
Die solarbetriebenen Elektrofahrzeuge der Stella-Serie sollen nicht nur Gimmicks verdienen, auch ihre Kommerzialisierung schreitet voran. 2016 gründeten 5 Alumni des Solarenergieteams Eindhoven Lightyear, ein Unternehmen, das Solarautos für den Heimgebrauch kommerziell herstellt. Tijn Ter Horst sagte: "Ich denke, die gesamte Mobilfunkbranche kann viele Dinge übernehmen und nutzen. Wenn wir nach Hause kommen, werden wir hart arbeiten, um unsere Mission fortzusetzen."
Kjell Revenberg, der Teammanager des Eindhovener Solarteams, sagte: "Sie sind die Zukunft, die nächste Generation und können den Übergang zu einer nachhaltigeren Zukunft fördern und beschleunigen. Um diesen Übergang zu beschleunigen, werden wir alles in unserem Bereich inspirieren. Es ist möglich, dass mehr Europäer eine nachhaltige Zukunft erreichen."
Für ein kommerzialisierungsreifes Projekt ist nicht nur die Innovation zu studieren, sondern auch die Praktikabilität und Reproduzierbarkeit des Projekts.
Stella Vita hat seinen Bildungshintergrund durchbrochen: Während des Designprozesses sammelte das Kreativteam von Stella Vita Erfahrungen aus den Concept Cars von Renault und Mobilize – der Unterschied zwischen dem Concept Car und dem realen Fahrzeug, das später verkauft wird, sollte so gering wie möglich sein. Und lernte einige der Designherausforderungen nachhaltiger mobiler Fahrzeuge von den beiden Konzeptfahrzeugen von Mobilize.
Apropos Herausforderungen: Wir können unseren Blick auf das Dach des Autos richten. In der Tat sind der Wohnbereich im Auto, das smarte Cockpit und die Elektrifizierung von Stella Vita keine Innovationspunkte, das sind alles Autofunktionen, die bereits genutzt werden. Die größte Innovation von Stella Vita liegt in seinen Konzept-Solar-Mobilheimen.
Im traditionellen Elektrofahrzeugsystem stellt das Fahrzeug das Terminal dar, und es gibt auch unterstützende Verbindungen wie Ladesäulen und Stromnetze.Die Dichte der Ladesäulen und die Ladeeffizienz bestimmen die Kilometerangst der Elektrofahrzeugbesitzer. Wenn reiner Solarstrom verwendet wird und Wetterfaktoren nicht berücksichtigt werden, ist dies an sonnigen Tagen machbar?
Das 17,5 Quadratmeter große Solarpanel, das auf der Stella Vita montiert ist, hat laut Einführung etwa zwei Kilowatt Leistung, die mehr als zehn Kilowatt Strom pro Tag erzeugen kann, und es dauert 2 bis 3 Tage, um die Batterie mit dem Solar vollständig aufzuladen Tafel. Stella Vita wird daher zwar als reines Solarauto beworben, ist aber auch mit einem Ladeanschluss ausgestattet, den ein herkömmliches Auto zum Aufladen im Auto benötigt, diese Funktion wird in diesem Test jedoch nicht verwendet.
Daher entsteht das erste Problem, und zwar die Energieumwandlungseffizienz von Sonnenkollektoren. Derzeit beträgt der theoretische maximale Wirkungsgrad von Single-Junction-Solarzellen, die nur Silizium verwenden, 33 %. In der Industrie beträgt der photoelektrische Umwandlungswirkungsgrad von monokristallinen Siliziumsolarzellen etwa 15 %, wobei der höchste bei 24 % liegt. Laut Medienberichten, die vom Deutschen Hamelner Institut für Solarenergie (ISFH), einer anerkannten maßgeblichen Testorganisation der Welt, getestet wurden, erreichte der Umwandlungswirkungsgrad der kommerziellen HJT-Solarzellen (M6-Silizium-Heterojunction) von LONGi 25,82 % den Weltrekord. Der photoelektrische Umwandlungswirkungsgrad von polykristallinen Siliziumsolarzellen ist sogar noch schlechter, etwa 12%.
Zur Verbesserung des Umwandlungswirkungsgrades von Solarzellen liegt der Fokus der Industrie auf der Materialforschung und -entwicklung: So erreichte das National Renewable Energy Laboratory im vergangenen Jahr mit einer III-V-Sechs-Übergangs-Struktur einen Rekord-Umwandlungswirkungsgrad von 47,1 % von Solarzellen unter konzentriertem Licht. , Die entsprechenden Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift "Nature Energy" veröffentlicht. Wir alle wissen jedoch, dass theoretische Forschung und Industrialisierung noch ein weiter Weg sind: Derzeit ist ein Umwandlungswirkungsgrad von mehr als 10 % die Norm und High-End-Produkte können mehr als 20 % erreichen, aber 25,82 % sind es bereits ein Weltrekord.
Der zweite wichtige Punkt sind Kosten und Langlebigkeit. Schauen wir uns zuerst die Kosten an. Statistiken zeigen, dass die Kosten für Solarmodule von 2009 bis 2020 um ein Vielfaches gesenkt wurden. Nehmen wir als Beispiel 240-W-Solarmodule. Der Preis wird 2009 bei 3.000 Yuan liegen, und im Jahr 2020 wird es sein 500 Yuan sein. Wenn es um Langlebigkeit geht, müssen wir sie von zwei Ebenen aus betrachten: Zum einen die Fähigkeit des Produkts, extremen Wetterbedingungen wie Hagel standzuhalten, und zum anderen die regelmäßige Nutzungsdauer. Der Autor sieht aus der Leistungseinführung eines inländischen 240-W-Solarmoduls, dass das Produkt dem Aufprall einer massiven Stahlkugel standhält, die aus einer Höhe von einem Meter fällt. Wenn man diesen Naturkatastrophenfaktor außer Acht lässt, sind mehr als 95 % der auf dem Markt befindlichen Solarmodule mit gehärtetem Glas laminiert und vergossen, mit einer Lebensdauer von 25 Jahren, die die Lebensdauer von Automobilen übersteigt.
Branchenstatus
Was ist neben den beiden oben erwähnten Concept Cars von Mobilize der aktuelle Fortschritt der gesamten Automobilindustrie bei Solarfahrzeugen? Werfen wir einen Blick auf die Neuigkeiten mehrerer Autohersteller.
2017 brachte die deutsche Firma Sono ein Solarauto namens „Sion“ auf den Markt. Das Auto kostet 16.000 Euro. Zusätzlich zu den Autokaufkosten muss der Nutzer künftig eine zusätzliche monatliche Mietgebühr für den Akku zahlen Dieses Auto ist ausgestattet mit Ein Satz von 35kWh Batteriepack hat eine Reichweite von bis zu 250km, und das Solarsystem kann jeden Tag 30km Kreuzfahrt ergänzen. Obwohl Sion noch keine Massenproduktion hat und plant, dieses reine Elektrofahrzeug in der ersten Hälfte des Jahres 2023 auszuliefern, hat Sono nach eigenen Angaben mehr als 14.000 Bestellungen erhalten, die die Reservierung bezahlt haben. Derzeit strebt Sono einen Börsengang mit einer Bewertung von etwa 1 Milliarde US-Dollar an.
Fortschrittlicher als das Eindhovener Solarteam und Sono ist Aptera, das Ende letzten Jahres ein neues dreirädriges Energieauto ohne Aufladen auf den Markt brachte. Das Auto ist mit einer Solarenergiefläche von mehr als 3 Quadratmetern und 180 Solarbatterien ausgestattet, ohne dass zum Aufladen eine Ladesäule verwendet werden muss. Nach Angaben des zuständigen Verantwortlichen von Aptera wurde den Medien mitgeteilt, dass das Modell weniger als 24 Stunden nach Verkaufsstart ausverkauft war.
Nachdem Sie internationale Hersteller gelesen haben, werfen Sie einen Blick auf die inländische Situation. Hanergy brachte 2016 die Solar-Serie mit vier rein solarbetriebenen Elektrofahrzeugen auf den Markt. Damals erklärte Hanergy, dass diese Fahrzeuge bereits die Grundlage für die Kommerzialisierung hätten. Allerdings sind die aktuellen Jahre vergangen und das Unternehmen hat die entsprechenden Modelle noch nicht in Serie geliefert.
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Hanergy Solar O (Quelle: Hanergy offizielle Website)
Natürlich gibt es auch konservativere Ansätze: Zum Beispiel das Solar-Schiebedach, das BMW und Audi vor mehr als zehn Jahren untersucht haben, aber begrenzt durch Größe, Ästhetik und Produktlebensdauer, die Lösung ist keine Massenware. Nun hat Aurora Optoelectronics von Great Wall Motor diese Forschung wieder aufgenommen und verwendet Perowskit-Solarzellen mit einer Energieumwandlungsrate von bis zu 33 %, die in Zukunft in Serienfahrzeugen eingesetzt werden sollen.
