Зміст:
- Електромобіль сьогодні: прорив у майбутнє
- Новий вид спорту – ралі солнцемобилей
- Розробки нових проектів
- Достоїнства і недоліки електромобіля
В середині минулого століття на одній з виставок автомобільної техніки компанії General Motors вперше був представлений перший автомобіль на сонячних батареях, рушійною силою якого служив електродвигун, харчуванням якого служила селеновая батарея з живленням від сонця. Довжина його складала всього близько півметра, а трохи більше десяти батарей розташовувалися на даху транспортного засобу.
Конструктором автомобільчика був інженер компанії Вільям Кобб, дослідження якого в той час посилено фінансувалися компанією, обіцяючи великий стрибок у розвитку автомобілів на сонячних батареях. Однак дослідження незабаром були згорнуті, а їх результати забуті майже на тридцять років.
до змісту ?
Електромобіль сьогодні: прорив у майбутнє
І лише на початку дев’яностих років минулого століття, коли коефіцієнт корисної дії сонячної панелі піднявся до 15%, почався бум винаходів сонце мобілів поодинокими винахідниками, який, згодом, включилися і великі автоконцерни. Зовсім недавно компанія Spektrolab, яка є підрозділом концерну Boeing, розробила панелі з ефективністю близько 36%, що стало справжнім проривом в сфері використання енергії Сонця.
Сьогодні виробництво електромобілів, де застосовується батарея від сонця є зосередженням самих останніх технічних винаходів і знахідок в матеріалознавстві. Адже невисоку ефективність панелей необхідно компенсувати низькими механічними втратами і невеликою вагою самої техніки.
Тому в таких моделях застосовуються найновіші винаходи в області трансмісій, на них встановлюються шини з низьким опором коченню і для їх кузовів використовуються самі легкі композитні матеріали високої міцності. Крім того, сонячні електрокари служать концептами для відпрацювання останніх досягнень в автомобілебудуванні.
Так, спеціально для електромобілів розроблені легкі електродвигуни постійного струму бесколлекторного типу з полюсами з рідкоземельних магнітних матеріалів. А на ряді примірників для повного виключення механічних втрат в трансмісії стали встановлювати так звані мотор-колеса, коли електродвигун знаходиться безпосередньо в кожному колесі автомобіля. Компанії-виробники автошин, такі як Michelin, Dunlop і ряд інших, зайняті розробкою шин спеціально для електромобілів, коефіцієнт опору коченню яких, в даний час, досяг 0,007. Аналогічні шини високого рівня заощадження енергії, використовуючи напрацювання для електромобілів, розробляються і для звичайних серійних моделей.
Великою підмогою для автомобілебудівників стало винахід батарей від сонця настільки тонких, що ними можна обладнати не тільки дах, а й будь-яку поверхню автомобіля, тим самим збільшивши загальну площу поглинання світлової енергії. Останнім часом при конструюванні енергозабезпечення серійних моделей стали застосовувати сонячні панелі для живлення систем мікроклімату, мультимедійних систем і систем підзарядки акумулятора автомобіля на стоянках. Коефіцієнт аеродинамічного опору електромобілів досяг мінімально можливої величини (0,1).
до змісту ?
Новий вид спорту — ралі солнцемобилей
В результаті буму розробок автомобілів на сонячних батареях виник і новий вид спорту брейнспорт, в рамках якого щорічно в Австралії проводяться ралі солнцемобилей з пробігом близько 3000 км між містами Дарвін та Аделаїда. Ці змагання збирають тисячі глядачів, а мільйони спостерігають за ними по телебаченню. Не обділені увагою ці змагання і з боку великих автомобільних концернів, які розуміють, що за цим видом енергії майбутнє.
Результатом більш ніж п’ятдесятирічного прогресу, став ряд конструкцій електромобілів, що живляться від панелей, що перетворюють сонячну енергію в електричну.
Так, у 1996 році на австралійському ралі, автомобіль Мрія компанії Honda пройшов 3010 кілометрів зі швидкістю 90 км/год і максимальною швидкістю 135 км/год.
У цьому ж році компанією GeneralMotors був представлений автомобіль Sunracer, що розганяється до швидкості 100 км/год за 9 секунд і має максимальну швидкість 130 км/год. Він був оснащений передовим, на той момент, електродвигуном з високим ККД і на звичайних свинцевих акумуляторах міг пройти близько 100 кілометрів.
В одному з австралійських змагань третє місце зайняло дітище студентів Мічиганського університету. Автомобіль Momentum показав швидкість 105 км/год, несучи на своєму борту водія і панелі з понад 3000 сонячних батарей. Потужність двигуна склала 2 кВт і вага 290 кілограм разом з водієм. Техніка має три колеса завширшки всього 65 міліметрів для зниження опору коченню.
Переможцями австралійського ралі в 2001 і 2003 роках стала команда гонщиків з Голландії на автомобілях Nuna3, які пройшли дистанцію за двадцять дев’ять годин одинадцять хвилин при середній швидкості 102,75 км/год. Теоретичною максимальною швидкістю цього автомобіля є показник у 170 км/год.
до змісту ?
Розробки нових проектів
Французька фірма Venturi має два проекту автомобілів на сонячних батареях, практично готових до випуску в серію: Ecletic і Astrolab. Ecletic має дах, розташованої на ній сонячної панелі і електродвигун потужністю 22 л/с, що дозволяє йому проїхати зі швидкістю 50 км/год близько 50 кілометрів. Більш досконалий примірник Astrolab здатний подолати 110 кілометрів і на окремих ділянках мати швидкість 120 км/год.
Нещодавно був представлений автомобіль на сонячних батареях, розроблений групою викладачів і студентів Університету Південної Австралії. Розгін до 100 км/год у моделі Trev становить 10 секунд, при максимальній швидкості 150 км/год. Пробіг понад 150 кілометрів йому забезпечує літієва батарея вагою 44 кілограми, підзаряджаються від сонячної панелі. Машина має 2 місця і досить об’ємний багажник. Техніка важить 270 кілограм, оснащений ефективним електричним приводом з низьким рівнем шуму і конструктивно може експлуатуватися на дорогах загального користування. Сонце мобіль позиціонується розробниками як міський транспорт найближчого майбутнього.
Вартість такого транспортного засобу перевищує півмільйона доларів, а деякі екземпляри досягають вартості і в 2 мільйони, як Мрія від корпорації Honda. Тому, масовість автомобілів, що використовують панелі, що беруть енергію від сонця, швидше за все, настане не скоро. А поки такі моделі можуть знайти власника, що володіє відповідним капіталом. Щоправда, якась компанія-виробник з Венесуели оголосила про швидкий випуск легкових одиниць і малих вантажівок на сонячній тязі вартістю не більше 6000 доларів, але далі обіцянок справа поки не пішла.
до змісту ?
Достоїнства і недоліки електромобіля
Як би не розвивався цей напрямок розробки транспорту, автомобілі на сонячних батареях мають безліч позитивних якостей, здатних стати вироком транспорту з ДВС:
- необмежений ходової запас на енергії, накопиченої протягом світлового дня;
- відсутність мережі заправних станцій;
- великий робочий ресурс сонячної панелі;
- повна відсутність шкідливих викидів;
- безоплатність енергії.
Поки ж ці переваги стають, навпаки, недоліками сонце мобілів, не дозволяють їм стати поширеним видом транспорту.
Автомобілі на сонячних батареях є в програмі практично кожного великого автомобільного концерну. Крім того, ці ж концерни фінансують розробки в цій області невеликими конструкторськими бюро і колективами навчальних закладів. За оцінками фахівців, серійний електромобіль зможе з’явитися тільки тоді, коли сонячна батарея досягне коефіцієнта корисної дії у 50%. Тоді автомобілі на сонячних батареях зможуть успішно конкурувати з машинами, рушійною силою яких служать двигуни внутрішнього згоряння.
