太陽光発電を搭載した自動車。 Hanergy は太陽光発電の電気自動車シリーズを準備中

Hanergy は、水、風力、太陽光などの再生可能エネルギー源を利用した環境に優しい発電所を製造および設置する中国のエネルギー持株会社です。同社は 1994 年に設立され、世界中に多くの支店とパートナーを持ち、従業員数は 15,000 名を超えています。昨年、Hanergy は自動車分野にも関心を持ちました。より正確に言えば、電気自動車の場合です。同社は昨秋、太陽光発電電気自動車の最初のプロトタイプを発表したが、今回中国で4台のコンセプトカーの大規模なプレゼンテーションが行われた。

2015 Hanergy プロトタイプ

これらはすべてオリジナルのモジュラープラットフォーム上に構築されており、さまざまなタイプの駆動に対応します（車両のボディレイアウトと目的に応じて、電気モーターを任意の軸に取り付けることができます）。リチウムイオン牽引バッテリーは車軸間にある室内床の下に配置され、最新の薄膜ソーラーパネルは車体の表面に配置されています。従来の結晶質のものと比較して、軽量で効率が向上し、曇りの天候や汚れた場合でもより効果的に機能し、柔軟な設計により車体への統合が容易です。そして最大の欠点は価格です。 4 台の車両は、これらのテクノロジーの幅広い機能を実証するように設計されています。

Hanergy Solar O は、多かれ少なかれ伝統的なパターンに従って作成された 1 つの容積のシティカーです。ソーラーパネルはルーフ、フロントエンド、リフトアップドアに組み込まれており、トランクには電動スクーターが2台収納可能です。

Solar A コンセプトの珍しい本体形状と屋根は、ソーラーパネルの水平領域を最大化したいという要望によって決定されています。計画通り、1.2トンのハッチバックには折りたたみパネルも装備されているため、駐車場にあるソーラーパネルの総面積は7.5平方メートルに達します。

しかし、これはまだナンセンスです。ソーラー L ミニバンは全長 6 メートルに達し、まるでロールスロイスファントムのようです。巨大な傾斜した尾があり、太陽電池の面積はほぼ10平方メートルです。同時に、車の公称重量はわずか700kgです。

さて、Hanergy Solar R は電気スポーツカーです。この恐ろしい外観のクーペには、ルーフ、ボンネット、ドア、そしてリアウィンドウの代わりにソーラーパネルが搭載されています。残念なことに、車の動的特性はまだ報告されていません。

開発者によると、ソーラーパネルは5～6時間で電気自動車が約80km走行するのに十分なエネルギーを生成できるという。自宅→職場→店→自宅というルートに沿った市内旅行にはこれで十分です。同時に、制御システムは天気予報に基づいて、車の充電に最適な時期と、必要な走行距離分の充電にかかる時間を通知します。太陽のエネルギーが足りない場合は、コンセントから電力を補充することもできます。バッテリーのフル容量は350km走行に十分なはずです。

Hanergy 社は、業界平均は約 20% であるが、現在の薄膜太陽電池製造技術では最大 31.6% の光電変換率を実現できると主張しています。そして、2025 年までにこの係数を 42% に引き上げる計画です。ガラスに「貼り付ける」ことができ、光電池の総面積を大幅に増やすことができる透明なソーラーパネルも開発中です。

同社は2020年に太陽光発電電気自動車の生産を開始する予定だ。しかし、この自動車プロジェクト全体が、大衆の注目を集めるための広告目的のみで行われた可能性もある。実際、エネルギープロジェクトに加えて、Hanergy の幅広い人気は、大規模な金融スキャンダルによってもたらされました。昨年の春、多くの不正行為の後、香港証券取引所における持ち株部門の 1 つ (Hanergy Thin Film Power) の株式の価格が下落しました。 24 分でほぼ半分になり、資本金は 190 億ドル減少しました。電気自動車にはどんな種類があるの？

写真パネルを車の屋根に設置できることは長い間知られていました。しかし、太陽エネルギーのみで走行する本格的な太陽光発電自動車がすでに開発されていると考える人はほとんどいません。さらに、これらはアマチュア発明家の孤立した例ではなく、大企業の完全に現代的な開発です。

さらに、太陽光発電車のみが出場権をもつ特別な選手権も存在する。それはワールド・ソーラー・チャレンジと呼ばれ、オーストラリアで開催されます。規定によると、参加者は追加のエネルギー源を使用せずに、ダーウィンとアデレードを隔てる3000キロメートルを越える（つまり、オーストラリア全土を北から南に横断する）必要がある。このチャンピオンシップは2年ごとに2013年に開催されます。 20以上の参加国から40チームが参加しました。その後、悪天候にも関わらず平均速度 90 km/h を維持したオランダの Nuon が勝利を収めました。

ソーラーカーの特徴

このように、太陽光発電を搭載した自動車はもはや神話ではなく、普通の現実となっています。確かに、「自動車」という名前は完全に正しいわけではなく、実際には、電気モーターが装備されているため、電気自動車です。写真パネルは車の屋根に設置されており、モーターにエネルギーを供給します。エネルギーを蓄えるために必要な強力なバッテリーもあります。さらに、メーカーは通常、バッテリーパックを充電するための組み合わせオプションを提供しています。つまり、必要に応じて、特別な電気ネットワークから充電できます。これは、ソーラーカーの信頼性と耐用年数を延ばすために行われます。

このような太陽光発電電気自動車の普及による利点は明らかです。これには、環境汚染がないこと、使いやすさ、ガソリンスタンドからの独立性などが含まれます。ただし、問題も数多くあります。まず第一に、現代の太陽電池の効率は十分に高くありません (そして高性能のプロトタイプのコストは高すぎます)。さらに、これは、強度を落とさずに可能な限り車の重量を減らす必要がある、つまり、かなり高価な複合材料を使用することです。

それにもかかわらず、ソーラー自動車の将来性には疑いの余地がないため、エンジニアはこの方向に積極的に取り組み続けています。これは、効果的だがそれほど高価ではない太陽電池と、耐久性がありながら軽量な住宅用組成物が必要であることを意味します（結局のところ、電気モーターと電池の重量を一定のレベル以下に下げることはできません）。

ソーラーカーにはどんな種類があるの？

太陽光発電を搭載した自動車は、一般的な自動車とは一線を画しています。それらのデザインは、ほとんどの場合、完全に現実に動作する機械ではなく、ある種の未来の素晴らしい装置に似ています。これは開発者の想像力によるものではなく、実際的な必然性によって説明されます。結局のところ、そのような車が完全に動作するには、かなりの量のソーラーパネルが必要となるため、カバーエリアを増やす必要があります。

ステラ - オランダ発のファミリーソーラーカー

オランダ（アイントホーフェン工科大学）では、「世界初の太陽光発電ファミリーカー」の称号を簡単に主張できるコンセプトを作成しました。プロトタイプはステラと呼ばれ、4人乗りです。さらに、単に収容できるだけでなく、キャビン内に非常に快適にフィットすることも可能にします。さらに、この車にはかなり広いトランクもあります。ステラのボディはカーボンファイバーとアルミニウムで作られているため、コンセプトの重量は長さ 4.5 メートル、幅 1.65 メートルでわずか 380 kg です。

車のルーフにはフレキシブルな高性能パネルが設置されており、制御は「スマートステアリングホイール」と（通常のボタンの代わりに）タッチスクリーンを使用して行われます。ステラの最高速度は時速 110 km で、バッテリーが完全に充電されている場合、暗闇では 600 km 走行できます。ちなみに2013年にはステラはワールドソーラーチャレンジに見事に参加しました。

大衆向けのレーシングテクノロジー

Venturi は Astrolab ソーラーカーを発売しました。しかも単なるコンセプト開発ではなく、誰でも購入できる本格的な市販モデルです。 2人乗り用に設計されています。 F1レーシングカーをベースに作られたこの車の技術的特性は、日常の快適な運転には十分です。

非同期モーターの出力は16kW、最高速度は110〜120km/h、車両自体の重量はわずか300kgです。 Astrolab には 7 kW/h のバッテリーが搭載されており、総重量は 110 kg です。

世界で猛威を振るうエネルギー危機は、自動車運転者にとって二重に不快なものです。自動車サービスの料金の急激な値上がりに加えて、燃料費も増加しています。当然のことながら、この場合、太陽エネルギーなどの再生可能（代替）エネルギー源を使用して動く自動車を購入または改造する可能性を検討することは理にかなっています。

「ソーラーカー」開発の歴史と歩み

多かれ少なかれかなりの距離をカバーした最初のものはデーン・H・トルストラップの車で、発明者はその助けを借りて1982年にオーストラリア横断に成功しました。確かに、今では彼の達成した時速20 kmという速度はばかげているように思えます。したがって、21世紀初頭に導入されたドリームカーはすでに時速135kmに達していました。進歩があり、ある程度の進歩があるようです。しかし…

移動 ソーラーカーフォトコンバーターの存在のおかげです。それらは太陽エネルギーを貯蔵するプロセスを担当し、それがエンジンを駆動します。ここで問題が発生します。

光電池の効率は 12% を超えません。
軽量のブラシレスモーターまたは低速モーター (駆動輪に直接組み込まれている) はプロトタイプでのみ入手可能であり、量産化はされていません。このようなエンジンの需要が少ないことを考えると、これは当然のことです。
エネルギー効率に依存する車の重量は、遅かれ早かれ車の強度と安全性に悪影響を与えるため、常に減らすことはできません。カーボンファイバー製のボディは非常に高価です。
サンモービルタイヤは、最小限の転がり摩擦係数を備えていると同時に、路面上で十分なグリップ力を備えている必要があります。ミシュランはすでにそのようなタイヤ（ラジアル X モデル）の生産を習得していますが、量産についてはまだ話していません。

建設愛好家が成功した唯一のことは、 太陽光発電を搭載した自動車- ボディデザインはこんな感じです。 3D モデリングとその後の風洞内での完成したサンプルのブローの助けを借りて、自動車の流線型化は実質的に現在の技術能力の最大値に達します。おそらくこれが、「ソーラーカー」の最良の例が非常に珍しい形状と輪郭をしている理由です (図 1 を参照)。

既存のソーラーカーの設計

このような機械のプロトタイプの製造は、次のような自動車大手によって行われます。 BMW, トヨタ, メルセデス、フランスの会社と同様に ベンチュリ、スイスの会社 グリーンGTや。。など。

開発は 2 つの方向に進んでいます。

曇りの天候では主電源から充電して単純な電気自動車として動作できる、太陽光発電自動車の混合設計の作成。
たとえば、ナビゲーションシステムや車のエアコンの操作など、補助的なニーズに太陽エネルギーが使用される車両を作成します。

ご覧のとおり、太陽エネルギーだけを動力源とする「クリーンな」自動車を開発するという問題はまだ議題になっていません。一方、そのような車の実験的なデザインはすでにテストされており、すでに伝統的なデザインにうんざりしている非常に裕福な自動車愛好家に販売されています。

太陽光発電自動車で最も成功した技術ソリューションは次のとおりです。

- « アストロラボ同社からの「（図2参照）」 ベンチュリ– 最高速度 120 km/h、高速道路の航続距離 110 km、フォトコンバーター付きパネル面積 3.6 平方メートル、価格 – 92,000 ユーロ。

- « サンスイフト eV「（図 3 を参照） - オーストラリア企業の共同発案 ビルシュタインそしてオーリンズ。車は 75 km/h の速度まで加速し、パワーリザーブは 300 km です。価格は発表されていない。

既存の車を「ソーラーカー」に改造することは可能ですか？

ウェストバージニア大学（米国）の中国人学生、朱振林さんは、なんとか変身することに成功した。 ソーラーカー通常の市販車（図4参照）。車の航続距離は最大70km、最高速度は約40km/hです。

車のソーラーパネルは、車の屋根、側面、ボンネットに取り付けられた 22 個の太陽光発電コンバーターで構成されています。もちろん、このデザインは特に美しいとは言えませんが、そのような車は街路を走行するときに必要な機能を備えています。そして最も重要なことは、中国人留学生がすべての改修に費やしたのはたったの 2,400 ドルだということです。

したがって、太陽エネルギーを利用した自動車の可能性がある。これらを実装する最良の方法は、天候や大気条件に依存しない複合推進システムとして実現することです。

ソーラーカーは新しいアイデアではありませんが、客観的な特徴により完全に実現されたことはありません。これは太陽光発電自動車の低電力であり、自動車の太陽光充電の効率に関しては、ほぼ全世界が解決しようとしている特定の問題がありました。そして、すべてが無駄だったとは言えません。特に近年のこの動きは、勇気を与えるものでしかありません。ソーラーカーが現代の電気自動車に取って代わる可能性は十分にあります。

ソーラーカー - レースを通じて開発

太陽光発電車のアイデアが真剣に取り組まれたのは、前世紀の後半になってからでした（ソ連でもイギリス空軍の工場で、ミニバスモデル2203で全力で実験しました）。ほぼ本格的なソーラーカーの誕生は 1982 年として認識されるべきです。

発明家、起業家、旅行者であるデンマーク人のハンス・トルストラップ氏が、クワイエット・アチーバーのプロトタイプに乗ってオーストラリア全土を3,000キロメートル突撃し、平均速度は時速20キロ強を達成したのはそのときだった。原理は単純です。光電池が光エネルギーを電気エネルギーに変換し、バッテリーを充電し、電気モーターを使用して車輪を駆動します。当然のことながら、自動車のソーラー充電は、雲が現れるか雨が降るまで継続的かつ継続的に行われます。

そしてトルストラップ氏はこの有望な方向性を発展させることを決定し、初のソーラーカーレースであるワールドソーラーチャレンジを設立しました。年間ほぼ300日太陽が降り注ぐオーストラリア。興味を持った人々はすぐに反応し、最初の集会は 1987 年に開催され、その後 2 年ごとに (新しいプロトタイプの開発と生産のプロセスは最も早い作業ではありません)、ますます多くの命知らずな人々が緑の大陸にやって来ました。

1996年にはすでに優勝クルーの平均速度は100km/hに近づき、「最高速度」は135km/hでした。そこからはさらに良くなりました。

ソーラーカー - インドの実用性とオランダの機能性

インドは天候に恵まれればオーストラリアと簡単に競争できる。マニパルの大学生たちは、タタ社の協力を得て、興味深いコンセプトカーをデザインしました。彼らのソーラーカーは、管状フレームにグラスファイバー製の車体を載せたもので、車両重量は約600kgで、最高速度60km/hで150kmを走行することができる。

電源および制御システムは Raspberry Pi マイクロコンピューターに基づいています。さらに、インディアンが直面した主な課題は、この太陽光発電自動車の商用利用の可能性でした。スピード、パワー、快適さではなく、むしろ、近い将来に輪タクに取って代わる試みです。

しかしオランダでは、まったく逆の哲学でソーラーカーを製造しました。アイントホーフェンの学生チームは、非常に控えめなミニバスを思わせるデザインのファミリーカー、ステラプロジェクトに取り組みました。彼らは車をできる限り軽くし（わずか 375 キログラム！）、空力性能と快適性をできるだけ高めようとしました。

このソーラーカーの第 1 世代は問題なくワールドソーラーチャレンジでクルーザークラス (限りなく実車に近い) で優勝し、第 2 世代のステララックスは 2015 年 10 月のラリーに向けて準備されています。

これは、1回の充電での航続距離が1,100km、最高速度が125km/hに制限されるソーラーカーの量産に向けた一歩となることが期待されている。ブランド機能: 内蔵ナビゲーションシステムも天気予報に基づいて最適なルートを自動的に選択します。

ソーラーカー - イギリスの狡猾さとドイツの冒険主義

英国人には、クールな太陽光発電の自動車を製造するという独自の野心もありました。しかし、彼らは主にスポーツ的で競争力のある性質を持っていました。ケンブリッジの学生たちは、最も空気力学的に優れた自動車を設計すると同時に、ソーラーパネルを適応型にすることができました。その結果、エネルギーは一光子も無駄になりません。この車は時速 140 km で走行でき、将来の量産開発のためのプロトタイプとしても機能します。

当然のことながら、ドイツは太陽光発電自動車の開発という話題から離れることはできませんでした。 2012 年、ボーフムのドイツ人学生たちは、カーボンとアルミニウムで作られた小型の 2 ドアソーラーワールド GT クーペに乗って、約 3 万キロメートル (!) の世界一周旅行を目指しました。重量はわずか 260 キログラムです。

最高速度は120km/h、充電なしの航続距離は400km、充電すると3倍になります。選手たちはロシアとウクライナの道路で苦労し、ピットストップしてタイヤを交換しなければならなかったが、クルマは素晴らしかった。明るい兆しもありますが、自動車への追加のソーラー充電は決して不必要ではありません。

ソーラーカー - オーストラリアの評判

しかし、オーストラリアでは時間を無駄にしないと決め、ただちに単純な太陽光発電車ではなく、最も自然なスポーツクーペを作ることに目標を定めました。 EVX Ventures の Immortus プロジェクトは、2 つの電気モーターを備え、7 秒で 0 から 100 まで加速する未来的なデザインです。最高速度は 150 km/h に制限されていますが、電気モーターの力学がなければ、車は 60 km/h の速度で市街地を走行することができ、これはおそらくリラックスしたオーストラリア人にとってほぼ理想的な操作オプションです。

しかし、オーストラリアの別のプロジェクトである Sunswift eVe はまだプロトタイプにすぎません。しかし、単純なものではなく、記録破りのプロトタイプです。ニューサウスウェールズ州の学生たちが、50万ドルをかけて、1回の充電で500キロメートル走行し、平均速度100キロメートル/時を超える車を作りました。最高速度は Immortus プロジェクトよりわずかに劣りますが、2 番目の「Australian」も小規模生産に投入される予定です。どうやら需要はあるようだ。

ソーラーカー - 遠い未来、または近い未来

テスラの発売で敏感な打撃を受けた大手自動車メーカーは、おそらく報復攻撃を準備しているだろう。そして、ソーラーカーもそうなる可能性は十分にあります。

たとえば、フォードはすでに S-Max ミニバンの屋根に光電池を設置することを試みており、結果として得られたコンセプトはかなりまともなものに見えました。まあ、小規模メーカーにはイーロン・マスクと彼の電気自動車の成功を繰り返すチャンスがある。そのためには何が必要なのでしょうか？イノベーション、イノベーション、そしてさらなるイノベーション。

ボディと場合によってはホイールに、軽量で強力な新しいポリマー素材を使用し、より効率的な太陽電池と電気モーターを使用します。快適で目に心地よいデザインと、優れた C クラスに匹敵する機能性 - これが成功の鍵です。

自分用に手に取って、友達に教えてください！

ソーラーカー、名前自体からわかるように、これらは太陽エネルギーを使って移動する車です。

多くの人が思っているように、このタイプの車は昨日や一昨日に登場したわけではありません。最初の太陽光発電を搭載した自動車は 1955 年に発表されました。

この太陽光発電車は小型で、運転手なしでリモコンを使って移動できる。

そのような車の動作原理は、その素晴らしい名前にもかかわらず、非常に単純です。

ソーラーパネルは太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換し、バッテリーを充電します。これらは、電気モーターを使用して車の車輪を駆動します。言うまでもなく、太陽光発電車は夜間はバッテリーを使用し、日中は太陽エネルギーを使用して動きます。

ソーラーカーは 1982 年に最初の本格的なテストを受けました。そのとき、エンジニア兼発明家のハンストルストラップ氏は、自ら考案した「クワイエットアチーバー」でオーストラリアを横断しました。そのとき、彼のソーラーカーの平均速度は 20 km/h でした。

それ以来、太陽光発電を搭載した自動車は他のエンジニアや愛好家からも真剣に注目されるようになり、さらに高度なモデルの開発が始まりました。

その結果、1996 年の第 4 回国際ソーラーカーラリー (第 1 回は 1987 年に開催) 中に、ドリームソーラーカーの速度は 90 km/h に達し、ルートの一部の良好なセクションでは速度が 135 km に達しました。 /h . このサンモービルの走行距離は3000kmです。

オーストラリアではこのような太陽光発電自動車の競技会が毎年開催されていることに注目したい。同じ 3,000 km のルートの一部は、ダーウィンとアデレードの都市間を走っています。

これらのコンテストには平均して約 1 週間かかります。その間、太陽光発電車はその興味深いデザインで皆を驚かせるだけでなく、ますます優れたパフォーマンスでも驚かされます。

このような自動車が軽量であるほど、また、搭載されているソーラーパネル、バッテリー、および電気モーターの数が多いほど、その技術的特性が向上することを理解する必要があります。

したがって、現代の太陽光発電自動車は、物理学、化学、機械学、その他の科学の分野における最新の科学的成果をすべて組み込んだハイテク装置です。

太陽光発電を搭載した自動車の例には、すべての利点と肯定的な側面があります。

従来の自動車との違いは、その幅広さにおいて顕著です。

§ 日中のエネルギーの蓄積により、無制限のパワーリザーブ、

§ ガソリンスタンドは必要ありません。

§ 太陽電池モジュールの膨大な資源、

§ 有害な排気ガスやその他の放出要素がないこと、

§ 完全に無料で、太陽光にお金を払う人はいません。

しかし、いくら褒められたとしても、まだまだ不完全なクルマです。そして、問題は晴天の存在だけではありません。

残念ながら、この分野の科学はまだ望ましい結果を達成していません。車のソーラーパネルはまだ完璧ではなく、曇天はもちろんのこと、晴天時の効率もわずか 15% です。比較のために、ガソリンエンジンの効率は 45% です。

また 太陽光発電を搭載した自動車力がほとんどありません。通常は1馬力です。太陽電池の総面積は2平方メートルです。

将来の競争に役立つのは、バッテリーに使用される新素材の継続的な開発です。たとえば、最近の開発により、自動車の屋根に平らなソーラーパネルを設置しないことが可能になり、自動車大手のデザインの魅力が台無しになってしまいます。車の着色剤として使用できる、つまり一般の人には見えないバッテリーがすでに開発されています。

車のガラス面は非常に広いため、フレキシブルなソーラーパネルで覆うことができるボディ全体の表面を追加することで、必要な量の太陽エネルギーを生成するのに十分な面積を確保でき、バッテリー駆動の車はどんな距離でも走行でき、所有者は充電について考える必要がありません。

このような柔軟なモジュールの欠点は、効率が低いことです。。しかし、太陽エネルギーのこれまでの発展が示すように、生産性が向上するのは時間の問題です。過去のデータに基づいて、しばらくすると電気自動車用のソーラーパネルの性能が必要なレベルに達し、大量使用向けの強力で信頼性の高い自動車を作成できるようになると確信できます。

ソーラーカーにはどんな種類があるの？

ステラ - オランダ発のファミリー向けサンモービル

大衆向けのレーシングテクノロジー

非同期モーターの出力は16kW、最高速度は110〜120km/h、車両自体の重量はわずか300kgです。

もちろん、太陽光発電車の開発の現段階では、特にこの種の車の価格は 25,000 ユーロ以内で変動するため、このタイプの車を代替交通手段として真剣に考えることはできません。これらは日常的に使用される車よりも、富裕層向けのおもちゃである可能性が高くなります。

しかし、科学は立ち止まっていません。100年以上前に道路に登場した最初の自動車も混乱と誤解を引き起こしましたが、今ではこれらは技術的な傑作であり、それがなければ地球上の生命は単に停止するでしょう。

このままではさらに 50 年が経過するか、あるいはさらに 50 年も経たなくなるかもしれません。 太陽光発電を搭載した自動車人類も生きていけなくなる。成り行きを見守る。