Creata da studenti universitari, un'auto elettrica alimentata interamente da energia solare! Pannelli solari da 17,5 m2, due kilowatt di potenza, autonomia completa della batteria di 600 chilometri...
Auto elettrica ad energia solare
In questa fase, quando si parla di "zero emissioni di carbonio", in realtà non si intende che non vi sia alcuna emissione di anidride carbonica, ma che l'anidride carbonica emessa può essere compensata con mezzi naturali come la piantumazione di alberi con una quantità equivalente di ossigeno per raggiungere un equilibrio. Quindi, c'è un modo per far sì che alcune delle principali fonti di emissioni di carbonio, come le automobili, raggiungano zero emissioni di carbonio reali?
Recentemente, un'auto elettrica costruita da 22 studenti della Eindhoven University of Technology nei Paesi Bassi è diventata popolare su Internet. Secondo l'introduzione, l'auto si chiamava "Stella Vita", si tratta di un doppio camper comprensivo di letto matrimoniale, divano, angolo cottura, ecc. È inoltre dotato di un bagno con doccia, lavabo e wc.
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Fonte: Solar Team Eindhoven
L'auto elettrica Stella Vita è alimentata interamente da energia solare e non necessita di nessun altro carburante, ad oggi ha percorso circa 2.000 chilometri in Europa e il loro obiettivo è raggiungere i 3.000 chilometri. Come mostrato nell'immagine sopra, ci sono tre pannelli solari sopra il veicolo elettrico Stella Vit, che coprono una superficie totale di 17,5 metri quadrati, di cui due pieghevoli e apribili durante il parcheggio, e un pannello solare di 8,8 metri quadrati quando guida su strada Carica. Quando i pannelli della batteria su entrambi i lati vengono riciclati, l'auto elettrica Stella Vit è più simile a un'auto tradizionale, come mostrato nella figura sottostante.
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Fonte: Solar Team Eindhoven
Auto solare serie Stella
Vedendo Stella Vit, molti praticanti devono aver indovinato di che squadra si tratta la prima volta. Questa vettura delle celebrità di Internet non è il primo lavoro del team: già nel 2013, il team ha annunciato la prima generazione di auto elettrica solare Stella e ha vinto il primo posto nella classe Cruiser del World Solar Challenge tenutosi in Australia.
Attualmente, sul sito del Solar Team Eindhoven, sono già presenti diversi veicoli elettrici della serie Stella, ovvero Stella, Stella Lux, Stella Vie, Stella Era e Stella Vita. Secondo l'introduzione del Solar Team Eindhoven, Stella è la prima auto familiare a energia solare al mondo; Stella Lux è un'auto familiare con funzione di raccolta dell'energia, che genera più energia di quanta ne consuma in un anno; Stella Vie La prima famiglia a energia solare auto che può ospitare 5 persone; Stella Era è una comoda auto familiare a guida autonoma; Stella Vita è una "casa su ruote" autosufficiente.
Tijn Ter Horst, membro del team solare di Eindhoven 2021, ha dichiarato: "L'obiettivo principale è ispirare veramente le persone, il mercato e la società ad accelerare la transizione verso un futuro più sostenibile. Quello che stiamo cercando di fare è mostrare alle persone e aziende ciò che è già possibile."
Il progetto Stella Vita è iniziato a settembre 2020 e la progettazione e la produzione sono state completate a marzo 2021. A settembre di quest'anno, Stella Vita ha ottenuto una licenza per l'uso su strade pubbliche e ha iniziato un viaggio in Europa alla fine di settembre. L'itinerario programmato da Stella Vita partirà da Eindhoven fino a Tarifa, il punto più a sud della Spagna, per un totale di 3.000 chilometri e completamente alimentato da energia solare per dimostrare la fattibilità del progetto.
In termini di prestazioni della carrozzeria, Stella Vita è dotata di una batteria agli ioni di litio con una capacità di 60 kWh. Dopo che il veicolo è completamente carico, l'autonomia di crociera può raggiungere i 600 chilometri. Se l'intero viaggio è soleggiato, l'autonomia massima di crociera può raggiungere i 730 chilometri.
Stella Vita rompe i confini progettuali delle auto tradizionali.Non è solo dotata di strutture abitative, ma anche per facilitare le attività delle persone.Quando il veicolo è fermo, il tetto può essere sollevato per facilitare la camminata delle persone all'interno dell'auto.
Inoltre, Stella Vita ha un controllo digitale e trasparente sull'utilizzo dell'energia.I membri del team hanno affermato che, ad esempio, se vuoi fare i pancake, ti dirà quanta energia è necessaria per fare i pancake.
Pensiero di Stella Vita
La serie Stella di veicoli elettrici a energia solare non è progettata solo per guadagnare espedienti, anche la loro commercializzazione sta avanzando. Nel 2016, 5 ex studenti del team di energia solare di Eindhoven hanno fondato Lightyear, un'azienda che produce commercialmente auto solari per uso domestico. Tijn Ter Horst ha dichiarato: "Penso che l'intero settore della telefonia mobile possa adottare e utilizzare molte cose. Quando torneremo a casa, lavoreremo duramente per continuare la nostra missione".
Kjell Revenberg, il team manager del team solare di Eindhoven, ha dichiarato: "Sono il futuro, la prossima generazione, e possono incoraggiare e accelerare la transizione verso un futuro più sostenibile. Per accelerare questa transizione, ispireremo tutto nel nostro viaggio. È possibile che più europei realizzino un futuro sostenibile".
Per un progetto pronto per la commercializzazione, ciò che dobbiamo studiare non è solo l'innovazione, ma anche la praticità e la riproducibilità del progetto sono molto importanti.
Stella Vita ha sfondato il suo background formativo.Durante il processo di progettazione, il team creativo di Stella Vita ha acquisito esperienza dalle concept car Renault e Mobilize: la differenza tra la concept car e il veicolo reale che verrà venduto in seguito dovrebbe essere la più piccola possibile. E ho imparato alcune delle sfide progettuali dei veicoli mobili sostenibili dalle due concept car di Mobilize.
Parlando di sfide, possiamo concentrare la nostra prospettiva sul tetto dell'auto. Infatti, l'abitacolo, lo smart cockpit e l'elettrificazione di Stella Vita non sono punti innovativi, sono tutte funzioni dell'auto già in uso. La più grande innovazione di Stella Vita risiede nel suo concetto di case mobili solari.
Nel sistema tradizionale dei veicoli elettrici, il veicolo è il terminale e ci sono anche collegamenti di supporto come pile di ricarica e reti elettriche.La densità delle pile di ricarica e l'efficienza della ricarica determinano l'ansia di chilometraggio dei proprietari di veicoli elettrici. Se si utilizza l'energia solare pura e non si prendono in considerazione i fattori meteorologici, è fattibile nelle giornate di sole?
Secondo l'introduzione, il pannello solare da 17,5 metri quadrati montato sulla Stella Vita ha circa due kilowatt di potenza, che possono generare più di dieci kilowatt di elettricità al giorno, e ci vogliono dai 2 ai 3 giorni per caricare completamente la batteria con il solare pannello. Pertanto, sebbene Stella Vita sia pubblicizzata come un'auto a energia solare pura, è anche dotata di una porta di ricarica richiesta da un'auto tradizionale per la ricarica dell'auto, ma questa funzione non verrà utilizzata in questo test.
Pertanto, sorge il primo problema, e cioè l'efficienza di conversione energetica dei pannelli solari. Attualmente, l'efficienza massima teorica delle celle solari a giunzione singola che utilizzano solo silicio è del 33%. Nell'industria, l'efficienza di conversione fotoelettrica delle celle solari in silicio monocristallino è di circa il 15%, con la massima del 24%. Secondo i resoconti dei media, testati dall'Istituto tedesco Hamelin per l'energia solare (ISFH), un'organizzazione di test autorevole riconosciuta nel mondo, l'efficienza di conversione delle celle solari HJT (eterogiunzione a base di silicio M6) di LONGi ha raggiunto il 25,82%, rompendo il record del mondo. L'efficienza di conversione fotoelettrica delle celle solari in silicio policristallino è ancora peggiore, circa il 12%.
Per migliorare l'efficienza di conversione delle celle solari, l'industria si concentra sulla ricerca e lo sviluppo dei materiali.Ad esempio, l'anno scorso, il National Renewable Energy Laboratory ha utilizzato una struttura a sei giunzioni III-V per raggiungere un'efficienza di conversione record del 47,1% di celle solari sotto luce concentrata. , I risultati della ricerca rilevanti sono stati pubblicati sulla rivista "Nature Energy". Tuttavia, sappiamo tutti che la ricerca teorica e l'industrializzazione hanno ancora molta strada da fare: attualmente, un'efficienza di conversione superiore al 10% è la norma e i prodotti di fascia alta possono raggiungere oltre il 20%, ma il 25,82% è già un record mondiale.
Il secondo punto importante è il costo e la longevità. Diamo un'occhiata prima al costo. Le statistiche mostrano che dal 2009 al 2020 il costo dei pannelli solari è stato ridotto di diverse volte. Prendiamo come esempio i pannelli solari da 240 W. Il prezzo nel 2009 sarà di 3.000 yuan e nel 2020 sarà essere 500 yuan circa. Quando si tratta di longevità, dobbiamo esaminarla da due livelli: uno è la capacità del prodotto di far fronte a condizioni meteorologiche estreme, come la grandine, e il secondo è il tempo di utilizzo regolare. L'autore vede dall'introduzione delle prestazioni di un pannello solare domestico da 240 W che il prodotto può resistere all'impatto di una solida sfera d'acciaio che cade da un'altezza di un metro. Se si ignora questo fattore di calamità naturale, oltre il 95% dei pannelli solari sul mercato sono laminati e incapsulati con vetro temperato, con una durata di 25 anni, che supera la vita utile delle automobili.
Stato del settore
Oltre alle due concept car di Mobilize menzionate sopra, qual è l'attuale progresso dell'industria automobilistica complessiva nei veicoli solari? Diamo un'occhiata alle notizie di diverse case automobilistiche.
Nel 2017, la società tedesca Sono ha rilasciato un'auto solare chiamata "Sion". L'auto ha un prezzo di 16.000 euro. Oltre al costo di acquisto dell'auto, l'utente dovrà pagare un canone mensile aggiuntivo per il pacco batteria in futuro Questa vettura è dotata di un set di batterie da 35kWh che ha un'autonomia di crociera fino a 250 km e il sistema solare può integrare 30 km di navigazione ogni giorno. Sebbene Sion non abbia ancora prodotto in serie e abbia intenzione di iniziare a consegnare questo veicolo elettrico puro nella prima metà del 2023, Sono ha affermato di aver ricevuto più di 14.000 ordini che hanno pagato per la prenotazione. Attualmente, Sono sta cercando di diventare pubblico con una valutazione di circa 1 miliardo di dollari.
Più avanzato del team solare di Eindhoven e di Sono è Aptera, che alla fine dello scorso anno ha lanciato una nuova auto a tre ruote a energia senza ricarica. L'auto è dotata di un'area a energia solare di oltre 3 metri quadrati e 180 batterie solari, senza la necessità di utilizzare una pila di ricarica per caricare. Secondo il responsabile di Aptera, è stato rivelato ai media che il modello è andato esaurito meno di 24 ore dopo l'inizio della vendita.
Dopo aver letto i produttori internazionali, dai un'occhiata alla situazione interna. Hanergy ha rilasciato la serie Solar di quattro veicoli elettrici a energia solare nel 2016. A quel tempo, Hanergy ha dichiarato che questi veicoli hanno già le basi per la commercializzazione. Tuttavia, gli anni attuali sono passati e l'azienda non ha ancora consegnato i relativi modelli nella produzione di massa.
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Hanergy Solar O (Fonte: sito ufficiale Hanergy)
Naturalmente ci sono anche esplorazioni più conservative: per esempio, il tetto apribile solare studiato da BMW e Audi più di dieci anni fa, ma limitato per dimensioni, estetica e vita del prodotto, la soluzione non è stata prodotta in serie. Ora Aurora Optoelectronics di Great Wall Motor ha riavviato questa ricerca, utilizzando celle solari in perovskite con un tasso di conversione dell'energia fino al 33%, che dovrebbe essere trasportato su veicoli prodotti in serie in futuro.
