Technologies

News information

Созданный студентами колледжа электромобиль, полностью работающий на солнечной энергии! Солнечные панели 17,5 м2, мощность два киловатта, полное время автономной работы 600 километров ...

Выпуск на : 26 окт. 2021 г.

Созданный студентами колледжа электромобиль, полностью работающий на солнечной энергии! Солнечные панели 17,5 м2, мощность два киловатта, полное время автономной работы 600 километров ...
Электромобиль на солнечных батареях
На этом этапе, когда мы говорим о «нулевых выбросах углерода», мы на самом деле не имеем в виду, что выбросы углекислого газа отсутствуют, но что выбросы углекислого газа могут быть компенсированы естественными средствами, такими как посадка деревьев с эквивалентным количеством кислорода. для достижения баланса. Итак, есть ли способ сделать так, чтобы некоторые основные источники выбросов углерода, такие как автомобили, достигли нулевых истинных выбросов углерода?

Недавно в Интернете стал популярным электромобиль, построенный 22 студентами Технологического университета Эйндховена в Нидерландах. Согласно введению, автомобиль получил название «Стелла Вита». Это двухместный автофургон с двуспальной кроватью, диваном, кухонной зоной и т. Д. Он также оборудован ванной комнатой с душем, раковиной и туалетом.
1
Источник: Solar Team Eindhoven

Электромобиль Stella Vita полностью работает на солнечной энергии и не требует другого топлива. В настоящее время он проехал около 2 000 километров по Европе, а их цель - проехать 3 000 километров. Как показано на картинке выше, над электромобилем Stella Vit расположены три панели солнечных батарей общей площадью 17,5 квадратных метров, две из которых складываются и могут раскладываться при парковке, а солнечная панель 8,8 квадратных метров - когда езда по бездорожью Плата. Когда аккумуляторные панели с обеих сторон переработаны, электромобиль Stella Vit больше похож на традиционный автомобиль, как показано на рисунке ниже.
2
Источник: Solar Team Eindhoven

Солнечная машина серии Stella
Увидев Стеллу Вит, многие практикующие, должно быть, впервые догадались, что это за команда. Этот автомобиль интернет-знаменитостей - не первая работа команды. Еще в 2013 году команда анонсировала первое поколение электромобиля на солнечных батареях Stella и заняла первое место в круизер-классе World Solar Challenge, проходившего в Австралии.

В настоящее время на сайте Solar Team Eindhoven уже есть несколько электромобилей серии Stella, а именно Stella, Stella Lux, Stella Vie, Stella Era и Stella Vita. Согласно представлению Solar Team Eindhoven, Stella - первый в мире семейный автомобиль на солнечной энергии; Stella Lux - семейный автомобиль с функцией сбора энергии, который производит больше энергии, чем потребляет за год; Stella Vie - первая семья, работающая на солнечной энергии. автомобиль, вмещающий 5 человек; Stella Era - комфортабельный беспилотный семейный автомобиль; Stella Vita - самодостаточный «дом на колесах».

Тийн Тер Хорст, член группы по солнечной энергии в Эйндховене 2021, сказал: «Основная цель - по-настоящему вдохновить людей, рынок и общество на ускорение перехода к более устойчивому будущему. Мы пытаемся показать людям и компании то, что уже возможно ».

Проект Stella Vita стартовал в сентябре 2020 года, а проектирование и производство были завершены в марте 2021 года. В сентябре этого года Stella Vita получила лицензию на использование на дорогах общего пользования и в конце сентября отправилась в путешествие по Европе. Запланированный маршрут Стеллы Вита должен начинаться из Эйндховена в Тарифу, самую южную точку Испании.Общее расстояние составляет 3000 километров и полностью обеспечивается солнечной энергией, чтобы доказать осуществимость проекта.

Что касается характеристик кузова, Stella Vita оснащена литий-ионным аккумулятором емкостью 60 кВтч. После полной зарядки автомобиля запас хода может достигать 600 километров. Если все путешествие будет солнечным, максимальный запас хода может достичь 730 километров.

Stella Vita выходит за рамки традиционных автомобилей. Она не только оборудована жилыми помещениями, но и облегчает жизнь людей. Когда автомобиль останавливается, крышу можно поднять, чтобы облегчить передвижение людей в автомобиле.

Кроме того, Stella Vita имеет цифровой и прозрачный контроль над использованием энергии.Члены команды сказали, что, например, если вы хотите приготовить блины, он скажет вам, сколько энергии нужно для приготовления блинов.
Мысль Стеллы Вита
Серия электромобилей Stella на солнечных батареях не только предназначена для уловок, но и продвигается их коммерциализация. В 2016 году 5 выпускников команды по солнечной энергии в Эйндховене основали Lightyear, компанию, которая занимается коммерческим производством солнечных автомобилей для домашнего использования. Тейн Тер Хорст сказал: «Я думаю, вся мобильная индустрия может принять и использовать многие вещи. Когда мы вернемся домой, мы будем усердно работать, чтобы продолжить нашу миссию».

Кьелл Ревенберг, менеджер группы по солнечной энергии в Эйндховене, сказал: «Они - будущее, следующее поколение, и они могут способствовать и ускорить переход к более устойчивому будущему. Чтобы ускорить этот переход, мы будем вдохновлять все в нашем путешествие. Возможно, что больше европейцев достигнет устойчивого будущего ».

Для проекта, готового к коммерциализации, нам нужно изучить не только инновации, но также очень важны практичность и воспроизводимость проекта.

Stella Vita прервала свое образование. В процессе проектирования творческая группа Stella Vita получила опыт работы с концепт-карами Renault и Mobilize - разница между концептуальным автомобилем и реальным автомобилем, который будет продан позже, должна быть как можно меньше. И узнал о некоторых проблемах проектирования экологически чистых мобильных транспортных средств из двух концептуальных автомобилей Mobilize.

Говоря о проблемах, мы можем сосредоточить наше внимание на крыше автомобиля. На самом деле, жилое пространство в автомобиле, интеллектуальная кабина и электрификация Stella Vita не являются новинками. Все эти автомобильные функции уже используются. Самая большая инновация Stella Vita заключается в ее концептуальных солнечных мобильных домах.

В традиционной системе электромобилей транспортное средство является терминалом, и есть также поддерживающие звенья, такие как зарядные сваи и электрические сети.Плотность зарядных свай и эффективность зарядки определяют беспокойство владельцев электромобилей о пробеге. Если используется чистая солнечная энергия и не учитываются погодные факторы, возможно ли это в солнечные дни?

Согласно введению, солнечная панель площадью 17,5 квадратных метров, установленная на Stella Vita, имеет около двух киловатт энергии, которая может генерировать более десяти киловатт электроэнергии в день, а для полной зарядки батареи с помощью солнечной энергии требуется 2-3 дня. панель. Поэтому, хотя Stella Vita рекламируется как автомобиль, работающий исключительно на солнечной энергии, он также оснащен портом для зарядки, который требуется традиционному автомобилю для зарядки автомобиля, но эта функция не будет использоваться в этом тесте.

Таким образом, возникает первая проблема - эффективность преобразования энергии солнечных панелей. В настоящее время теоретический максимальный КПД однопереходных солнечных элементов, использующих только кремний, составляет 33%. В промышленности эффективность фотоэлектрического преобразования солнечных элементов из монокристаллического кремния составляет около 15%, а самая высокая - 24%. Согласно сообщениям СМИ, результаты испытаний, проведенных Немецким институтом солнечной энергии Хамелин (ISFH), признанной авторитетной испытательной организацией в мире, показали, что эффективность преобразования коммерческих солнечных элементов HJT (M6 на основе кремния на основе гетероперехода) LONGi достигла 25,82%. мировой рекорд. Эффективность фотоэлектрического преобразования солнечных элементов из поликристаллического кремния еще хуже, около 12%.

Для повышения эффективности преобразования солнечных элементов в отрасли основное внимание уделяется исследованиям и разработкам материалов. Например, в прошлом году Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии использовала шестиконтактную структуру III-V для достижения рекордной эффективности преобразования 47,1%. солнечные элементы в концентрированном свете., соответствующие результаты исследований опубликованы в журнале «Nature Energy». Тем не менее, все мы знаем, что теоретическим исследованиям и индустриализации еще предстоит пройти долгий путь. В настоящее время эффективность преобразования более 10% является нормой, а для высокопроизводительных продуктов может достигать более 20%, но 25,82% уже является нормой. мировой рекорд.

Второй важный момент - это стоимость и долговечность. Давайте сначала посмотрим на стоимость. Статистика показывает, что с 2009 по 2020 год стоимость солнечных панелей снизилась в несколько раз. Возьмем, к примеру, солнечные панели мощностью 240 Вт. Цена в 2009 году составит 3000 юаней, а в 2020 году - будет 500 юаней. Когда дело доходит до долговечности, мы должны рассматривать его с двух сторон: первый - это способность продукта справляться с экстремальными погодными условиями, такими как град, а второй - время регулярного использования. Из представления отечественной солнечной панели мощностью 240 Вт автор видит, что продукт может выдержать удар твердого стального шара, падающего с высоты одного метра. Если игнорировать этот фактор стихийного бедствия, более 95% солнечных панелей на рынке ламинированы и инкапсулированы закаленным стеклом со сроком службы 25 лет, что превышает срок службы автомобилей.
Статус отрасли
В дополнение к двум концептуальным автомобилям от Mobilize, упомянутым выше, каков текущий прогресс автомобильной промышленности в области использования солнечных батарей? Давайте посмотрим на новости от нескольких производителей автомобилей.

В 2017 году немецкая компания Sono выпустила автомобиль на солнечных батареях под названием "Sion". Автомобиль оценен в 16 000 евро. В дополнение к стоимости покупки автомобиля пользователю в будущем придется платить дополнительную ежемесячную арендную плату за аккумулятор. Этот автомобиль оснащен комплектом аккумуляторных батарей мощностью 35 кВт · ч, имеет запас хода до 250 км, а солнечная система может дополнять 30 км круизов каждый день. Хотя Sion еще не производил серийно и планирует начать поставки этого чистого электромобиля в первой половине 2023 года, Соно сказал, что они получили более 14000 заказов, которые оплатили бронирование. В настоящее время Sono стремится к публичному размещению с оценкой примерно в 1 миллиард долларов США.

Более продвинутой, чем группа солнечных батарей Эйндховена и Sono, является Aptera, которая в конце прошлого года выпустила новый энергетический трехколесный автомобиль без подзарядки. Автомобиль оснащен солнечной батареей площадью более 3 квадратных метров и 180 солнечными батареями, без необходимости использовать зарядную батарею для зарядки. По словам соответствующего лица, ответственного за Aptera, СМИ стало известно, что модель была распродана менее чем через 24 часа после начала продаж.

Ознакомившись с международными производителями, обратите внимание на внутреннюю ситуацию. Hanergy выпустила серию из четырех электромобилей, работающих на солнечной энергии, в 2016 году. На тот момент Hanergy заявила, что эти автомобили уже имеют основу для коммерциализации. Однако последние несколько лет прошли, а в серийное производство компания еще не поставила соответствующие модели.
3
Hanergy Solar O (Источник: официальный сайт Hanergy)

Конечно, есть и более консервативные исследования. Например, люк на крыше с солнечной батареей, изученный BMW и Audi более десяти лет назад, но ограниченный размерами, эстетикой и сроком службы продукта, массового производства не производился. Теперь компания Aurora Optoelectronics компании Great Wall Motor возобновила это исследование, используя перовскитные солнечные элементы с коэффициентом преобразования энергии до 33%, которые, как ожидается, в будущем будут использоваться на автомобилях массового производства.