Creado por estudiantes universitarios, ¡un automóvil eléctrico impulsado íntegramente por energía solar! Paneles solares de 17,5m2, dos kilovatios de potencia, duración total de la batería de 600 kilómetros ...
Coche eléctrico con energía solar
En esta etapa, cuando hablamos de "cero emisiones de carbono", en realidad no queremos decir que no hay emisión de dióxido de carbono, sino que el dióxido de carbono emitido se puede compensar por medios naturales, como la plantación de árboles con una cantidad equivalente de oxígeno. para lograr un equilibrio. Entonces, ¿hay alguna manera de hacer que algunas de las principales fuentes de emisiones de carbono, como los automóviles, logren cero verdaderas emisiones de carbono?

Recientemente, un automóvil eléctrico construido por 22 estudiantes de la Universidad Tecnológica de Eindhoven en los Países Bajos se hizo popular en Internet. Según la introducción, el coche se llamaba "Stella Vita", es una furgoneta camper doble que incluye una cama doble, sofá, zona de cocina, etc. También está equipado con un baño con ducha, lavabo e inodoro.
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Fuente: Solar Team Eindhoven

El coche eléctrico Stella Vita funciona íntegramente con energía solar y no requiere ningún otro combustible, en la actualidad ha recorrido unos 2.000 kilómetros en Europa y su objetivo es llegar a los 3.000 kilómetros. Como se muestra en la imagen de arriba, hay tres paneles solares sobre el vehículo eléctrico Stella Vit, que cubren un área total de 17.5 metros cuadrados, dos de los cuales se pliegan y se pueden desplegar al estacionar, y un panel solar de 8.8 metros cuadrados cuando Conducir en la carretera Carga. Cuando se reciclan los paneles de la batería en ambos lados, el automóvil eléctrico Stella Vit se parece más a un automóvil tradicional, como se muestra en la figura siguiente.
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Fuente: Solar Team Eindhoven

Coche solar serie Stella
Al ver a Stella Vit, muchos practicantes deben haber adivinado qué equipo es la primera vez. Este automóvil de celebridades de Internet no es el primer trabajo del equipo. Ya en 2013, el equipo anunció la primera generación del automóvil eléctrico solar Stella y ganó el primer lugar en la Clase Cruiser del World Solar Challenge celebrado en Australia.

Actualmente, en el sitio web de Solar Team Eindhoven, ya hay varios vehículos eléctricos de la serie Stella, a saber, Stella, Stella Lux, Stella Vie, Stella Era y Stella Vita. Según la presentación de Solar Team Eindhoven, Stella es el primer automóvil familiar con energía solar del mundo; Stella Lux es un automóvil familiar con función de recolección de energía, que genera más energía de la que consume en un año; Stella Vie La primera familia con energía solar coche con capacidad para 5 personas, Stella Era es un cómodo coche familiar autónomo, Stella Vita es una "casa sobre ruedas" autosuficiente.

Tijn Ter Horst, miembro del equipo solar de Eindhoven 2021, dijo: "El objetivo principal es inspirar verdaderamente a las personas, el mercado y la sociedad para acelerar la transición hacia un futuro más sostenible. Lo que estamos tratando de hacer es mostrar a la gente y empresas lo que ya es posible ".

El proyecto Stella Vita comenzó en septiembre de 2020 y el diseño y la fabricación se completaron en marzo de 2021. En septiembre de este año, Stella Vita obtuvo una licencia para su uso en la vía pública y comenzó un viaje a Europa a fines de septiembre. El itinerario previsto de Stella Vita es partir de Eindhoven a Tarifa, el punto más al sur de España, la distancia total es de 3.000 kilómetros y está completamente alimentada por energía solar para demostrar la viabilidad del proyecto.

En términos de rendimiento de la carrocería, Stella Vita está equipada con una batería de iones de litio con una capacidad de 60 kWh. Una vez que el vehículo está completamente cargado, la autonomía de crucero puede alcanzar los 600 kilómetros. Si todo el viaje es soleado, la autonomía máxima de crucero puede alcanzar los 600 kilómetros. llegar a los 730 kilómetros.

Stella Vita rompe los límites de diseño de los automóviles tradicionales. No solo está equipado con instalaciones habitacionales, sino también para facilitar las actividades de las personas. Cuando el vehículo está parado, el techo se puede levantar para facilitar el paso de las personas en el automóvil.

Además, Stella Vita tiene un control digital y transparente sobre la utilización de energía.Los miembros del equipo dijeron que, por ejemplo, si quieres hacer panqueques, te dirá cuánta energía se necesita para hacer panqueques.
Pensamiento de Stella Vita
La serie Stella de vehículos eléctricos alimentados por energía solar no solo está diseñada para ganar trucos, su comercialización también está avanzando. En 2016, 5 alumnos del equipo de energía solar de Eindhoven fundaron Lightyear, una empresa que produce comercialmente coches solares para uso doméstico. Tijn Ter Horst dijo: "Creo que toda la industria móvil puede adoptar y usar muchas cosas. Cuando lleguemos a casa, trabajaremos duro para continuar con nuestra misión".

Kjell Revenberg, el director del equipo solar de Eindhoven, dijo: "Ellos son el futuro, la próxima generación, y pueden alentar y acelerar la transición hacia un futuro más sostenible. Para acelerar esta transición, inspiraremos todo en nuestro viaje. Es posible que más europeos logren un futuro sostenible ".

Para un proyecto que está listo para la comercialización, lo que debemos estudiar no se limita a la innovación, la practicidad y reproducibilidad del proyecto también son muy importantes.

Stella Vita ha superado su formación académica.Durante el proceso de diseño, el equipo creativo de Stella Vita adquirió experiencia con los concept cars de Renault y Mobilize: la diferencia entre el concept car y el vehículo real que se venderá más adelante debería ser lo más pequeña posible. Y aprendí algunos de los desafíos de diseño de los vehículos móviles sostenibles de los dos concept car de Mobilize.

Hablando de desafíos, podemos enfocar nuestra perspectiva en el techo del automóvil. De hecho, la sala de estar en el automóvil, la cabina inteligente y la electrificación de Stella Vita no son puntos innovadores, todas son funciones del automóvil que ya están en uso. La mayor innovación de Stella Vita radica en su concepto de casas móviles solares.

En el sistema de vehículo eléctrico tradicional, el vehículo es la terminal, y también hay enlaces de apoyo como pilas de carga y redes eléctricas. La densidad de las pilas de carga y la eficiencia de carga determinan la ansiedad por el kilometraje de los propietarios de vehículos eléctricos. Si se utiliza energía solar pura y no se tienen en cuenta los factores climáticos, ¿es factible en días soleados?

Según la introducción, el panel solar de 17,5 metros cuadrados montado en el Stella Vita tiene aproximadamente dos kilovatios de potencia, que pueden generar más de diez kilovatios de electricidad por día, y se necesitan de 2 a 3 días para cargar completamente la batería con la energía solar. panel. Por lo tanto, aunque Stella Vita se anuncia como un automóvil de energía solar pura, también está equipado con un puerto de carga requerido por un automóvil tradicional para cargar el automóvil, pero esta función no se utilizará en esta prueba.

Por tanto, surge el primer problema, y ​​es la eficiencia de conversión energética de los paneles solares. En la actualidad, la eficiencia máxima teórica de las células solares de unión simple que utilizan solo silicio es del 33%. En la industria, la eficiencia de conversión fotoeléctrica de las células solares de silicio monocristalino es de aproximadamente el 15%, siendo la más alta el 24%. Según informes de los medios, probados por el Instituto Alemán Hamelin de Energía Solar (ISFH), una organización de pruebas autorizada reconocida en el mundo, la eficiencia de conversión de las células solares HJT (heterounión basada en silicio M6) de tamaño comercial de LONGi alcanzó el 25,82%, rompiendo el récord mundial. La eficiencia de conversión fotoeléctrica de las células solares de silicio policristalino es aún peor, alrededor del 12%.

Para mejorar la eficiencia de conversión de las células solares, la industria se centra en la investigación y el desarrollo de materiales. Por ejemplo, el año pasado, el Laboratorio Nacional de Energía Renovable utilizó una estructura de seis uniones III-V para lograr una eficiencia récord de conversión del 47,1% de células solares bajo luz concentrada., Los resultados de la investigación relevante fueron publicados en la revista "Nature Energy". Sin embargo, todos sabemos que la investigación teórica y la industrialización aún tienen un largo camino por recorrer. En la actualidad, una eficiencia de conversión de más del 10% es la norma, y ​​los productos de alta gama pueden llegar a más del 20%, pero el 25,82% ya lo es. un récord mundial.

El segundo punto importante es el costo y la longevidad. Veamos primero el costo. Las estadísticas muestran que de 2009 a 2020, el costo de los paneles solares se ha reducido varias veces. Tomemos como ejemplo los paneles solares de 240W. El precio en 2009 será de 3.000 yuanes, y en 2020 será ser 500 yuanes. En lo que respecta a la longevidad, debemos analizarlo desde dos niveles: uno es la capacidad del producto para hacer frente a condiciones meteorológicas extremas, como el granizo, y el segundo es el tiempo de uso habitual. El autor ve en la presentación de rendimiento de un panel solar doméstico de 240 W que el producto puede resistir el impacto de una bola de acero sólida que cae desde una altura de un metro. Si se ignora este factor de desastre natural, más del 95% de los paneles solares en el mercado están laminados y encapsulados con vidrio templado, con una vida útil de 25 años, que supera la vida útil de los automóviles.
Estado de la industria
Además de los dos prototipos de Mobilize mencionados anteriormente, ¿cuál es el progreso actual de la industria automotriz en general en vehículos solares? Echemos un vistazo a las noticias de varios fabricantes de automóviles.

En 2017, la compañía alemana Sono lanzó un automóvil solar llamado "Sion". El automóvil tiene un precio de 16.000 euros. Además del costo de compra del automóvil, el usuario tendrá que pagar una tarifa de alquiler mensual adicional por el paquete de baterías en el futuro. Este automóvil está equipado con un conjunto de baterías de 35kWh que tiene un alcance de crucero de hasta 250 km, y el sistema solar puede complementar 30 km de crucero todos los días. Aunque Sion aún no ha producido en masa y planea comenzar a entregar este vehículo eléctrico puro en la primera mitad de 2023, Sono dijo que recibió más de 14,000 pedidos que pagaron la reserva. Actualmente, Sono busca cotizar en bolsa con una valuación de aproximadamente mil millones de dólares.

Más avanzado que el equipo solar de Eindhoven y Sono es Aptera, que lanzó un coche de tres ruedas de nueva energía sin recargar a finales del año pasado. El coche está equipado con un área de energía solar de más de 3 metros cuadrados y 180 baterías solares, sin necesidad de usar pila de carga para cargar. Según el relevante responsable de Aptera, se reveló a los medios que el modelo se agotó menos de 24 horas después del inicio de la venta.

Después de leer a los fabricantes internacionales, eche un vistazo a la situación nacional. Hanergy lanzó la serie Solar de cuatro vehículos eléctricos totalmente alimentados por energía solar en 2016. En ese momento, Hanergy declaró que estos vehículos ya tienen la base para la comercialización. Sin embargo, han pasado los años actuales y la empresa aún no ha entregado los modelos relevantes en producción en masa.
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Hanergy Solar O (Fuente: sitio web oficial de Hanergy)

Por supuesto, también hay exploraciones más conservadoras. Por ejemplo, el techo solar solar estudiado por BMW y Audi hace más de diez años, pero limitado por el tamaño, la estética y la vida útil del producto, la solución no se ha producido en masa. Ahora Aurora Optoelectronics de Great Wall Motor ha reiniciado esta investigación, utilizando células solares de perovskita con una tasa de conversión de energía de hasta el 33%, que se espera que se lleve a cabo en vehículos producidos en masa en el futuro.