รถพลังงานแสงอาทิตย์. มุมมองและมุมมอง
Содержание
ในการค้นหาแหล่งพลังงานทางเลือก บริษัท รถยนต์กำลังลงทุนอย่างมากในด้านนวัตกรรม ด้วยเหตุนี้โลกแห่งยานยนต์จึงได้รับยานยนต์ไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพและมีหน่วยพลังงานจากเชื้อเพลิงไฮโดรเจน
เกี่ยวกับมอเตอร์ไฮโดรเจนเราแล้ว เพิ่งพูด... มาดูรถยนต์ไฟฟ้ากันอีกหน่อย ในรุ่นคลาสสิกนี่คือรถที่มีแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ (แม้ว่าจะมีอยู่แล้วก็ตาม รุ่น supercapacitor) ซึ่งเรียกเก็บจากแหล่งจ่ายไฟในครัวเรือนเช่นเดียวกับที่สถานีบริการน้ำมัน
เมื่อพิจารณาว่าการชาร์จหนึ่งครั้งโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพอากาศหนาวเย็นไม่นานวิศวกรจึงพยายามติดตั้งระบบเพิ่มเติมสำหรับการรวบรวมพลังงานที่มีประโยชน์ซึ่งจะปล่อยออกมาในระหว่างการเคลื่อนที่ของรถ ดังนั้นระบบการพักฟื้นจะรวบรวมพลังงานจลน์จากระบบเบรกและเมื่อรถเคลื่อนที่ตัวถังจะทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
บางรุ่นติดตั้งเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งทำงานเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเท่านั้น ไม่ว่ารถจะขับหรือไม่ก็ตาม ตัวอย่างของยานพาหนะดังกล่าวคือเชฟโรเลตโวลต์
มีระบบอื่นที่ช่วยให้คุณได้รับพลังงานที่ต้องการโดยไม่มีการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย เหล่านี้คือแผงโซลาร์เซลล์ เป็นที่น่าจดจำว่าเทคโนโลยีนี้ถูกใช้มานานเช่นในยานอวกาศและเพื่อจัดหาพลังงานของตัวเองให้กับโรงไฟฟ้า
คุณสามารถพูดอะไรเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการใช้เทคโนโลยีนี้ในรถยนต์ไฟฟ้า
ลักษณะทั่วไป
แผงโซลาร์เซลล์ทำงานบนหลักการของการแปลงพลังงานของหลอดไฟของเราเป็นไฟฟ้า เพื่อให้รถสามารถเคลื่อนที่ได้ตลอดเวลาของวันจะต้องสะสมพลังงานไว้ในแบตเตอรี่ แหล่งพลังงานนี้จะต้องให้กระแสไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับผู้บริโภครายอื่นที่จำเป็นสำหรับการขับขี่อย่างปลอดภัย (เช่นที่ปัดน้ำฝนและหลอดไฟหน้า) และเพื่อความสะดวกสบาย (เช่นทำความร้อนในห้องโดยสาร)
บริษัท หลายแห่งในสหรัฐอเมริกาเป็นผู้บุกเบิกการใช้เทคโนโลยีนี้ในปี 1950 อย่างไรก็ตามขั้นตอนการปฏิบัตินี้ไม่ประสบความสำเร็จ สาเหตุมาจากไม่มีแบตเตอรี่ความจุสูง ด้วยเหตุนี้รถยนต์ไฟฟ้าจึงมีพลังงานสำรองน้อยเกินไปโดยเฉพาะในที่มืด โครงการถูกเลื่อนออกไปจนกว่าจะถึงเวลาที่ดีขึ้น
ในช่วงทศวรรษที่ 90 พวกเขากลับมาสนใจเทคโนโลยีนี้อีกครั้งเนื่องจากสามารถสร้างแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น ด้วยเหตุนี้แบบจำลองจึงสามารถรวบรวมพลังงานได้มากขึ้นซึ่งสามารถใช้งานได้ขณะเคลื่อนที่
การพัฒนาการขนส่งด้วยไฟฟ้าทำให้สามารถใช้ประจุไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้ บริษัท รถยนต์ทุกแห่งยังให้ความสนใจในการลดการใช้พลังงานโดยลดการลากจากระบบขับเคลื่อนกระแสลมที่กำลังจะมาถึงและปัจจัยอื่น ๆ วิธีนี้ช่วยให้คุณสามารถเพิ่มพลังงานสำรองสำหรับการชาร์จหนึ่งครั้งได้มากกว่าหนึ่งกิโลเมตร ตอนนี้ช่วงนี้วัดได้หลายร้อยกิโลเมตร
นอกจากนี้การพัฒนาดัดแปลงร่างกายที่มีน้ำหนักเบาและหน่วยต่างๆก็ช่วยได้ดีในเรื่องนี้ ซึ่งจะช่วยลดน้ำหนักของรถส่งผลในเชิงบวกต่อความเร็วของรถ การพัฒนานวัตกรรมทั้งหมดนี้ใช้ในรถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์
เครื่องยนต์ที่ติดตั้งบนรถยนต์ดังกล่าวสมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ เป็นรุ่นที่ไม่มีแปรงถ่าน การดัดแปลงดังกล่าวใช้องค์ประกอบแม่เหล็กพิเศษที่หายากซึ่งช่วยลดความต้านทานการหมุนและยังเพิ่มพลังของโรงไฟฟ้า
อีกทางเลือกหนึ่งที่มีผลสูงสุดคือการใช้ล้อมอเตอร์ ดังนั้นโรงไฟฟ้าจะไม่สิ้นเปลืองพลังงานเพื่อเอาชนะความต้านทานจากองค์ประกอบการส่งกำลังที่แตกต่างกัน โซลูชันนี้จะใช้ได้จริงโดยเฉพาะกับรถยนต์ที่มีโรงไฟฟ้าประเภทไฮบริด
การพัฒนาล่าสุดอนุญาตให้ใช้โรงไฟฟ้าในรถยนต์สี่ล้อได้เกือบทุกรุ่น การปรับเปลี่ยนนี้เป็นแบตเตอรี่ที่ยืดหยุ่นได้ สามารถปล่อยกระแสไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีหลายรูปแบบ ด้วยเหตุนี้จึงสามารถติดตั้งแหล่งจ่ายไฟในแผนกต่างๆของรถได้
การชาร์จแบตเตอรี่จะดำเนินการจากแผงควบคุมซึ่งส่วนใหญ่จะอยู่ที่ด้านบนของรถเนื่องจากหลังคามีโครงสร้างที่เรียบและช่วยให้คุณวางองค์ประกอบในมุมฉากกับแสงอาทิตย์ได้
ยานพาหนะพลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร
เกือบทุก บริษัท กำลังพัฒนารถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพ นี่คือโครงการรถแนวคิดบางส่วนที่เราได้ทำไปแล้ว:
- รถยนต์ไฟฟ้าสัญชาติฝรั่งเศสที่มีแหล่งพลังงานประเภทนี้คือ Venturi Eclectic แนวคิดนี้ได้รับการพัฒนาในปี 2006 รถติดตั้งโรงไฟฟ้าที่มีกำลัง 22 แรงม้า ความเร็วในการขนส่งสูงสุดคือ 50 กม. / ชม. ซึ่งระยะการล่องเรือคือห้าสิบกิโลเมตร ผู้ผลิตใช้เครื่องกำเนิดลมเป็นแหล่งพลังงานเพิ่มเติม
- Astrolab Eclectic เป็นอีกหนึ่งการพัฒนาของ บริษัท ฝรั่งเศสเดียวกันซึ่งขับเคลื่อนโดยพลังงานแสงอาทิตย์ ลักษณะเฉพาะของรถคือมีตัวถังเปิดและแผงหน้าปัดตั้งอยู่รอบปริมณฑลรอบคนขับและผู้โดยสาร สิ่งนี้ทำให้จุดศูนย์ถ่วงอยู่ใกล้พื้นมากที่สุด รุ่นนี้เร่งไปที่ 120 กม. / ชม. ตัวแบตเตอรี่มีความจุมากและตั้งอยู่ใต้แผงโซลาร์เซลล์โดยตรง กำลังของการติดตั้งคือ 16 กิโลวัตต์
- รถพลังงานแสงอาทิตย์ของชาวดัตช์สำหรับทั้งครอบครัว - Stella แบบจำลองนี้ได้รับการพัฒนาโดยกลุ่มนักเรียนในปี 2013 ตัวรถมีรูปทรงล้ำยุคและตัวถังทำจากอะลูมิเนียม ระยะทางสูงสุดที่รถสามารถครอบคลุมได้คือประมาณ 600 กิโลเมตร
- ในปี 2015 มีรูปแบบการดำเนินงานอื่นปรากฏขึ้น - Immortus ซึ่งสร้างขึ้นโดย EVX Ventures จากเมลเบิร์นออสเตรเลีย รถยนต์ไฟฟ้าสองที่นั่งนี้มีแผงโซลาร์เซลล์ที่เหมาะสมซึ่งมีพื้นที่ 2286 ตารางเซนติเมตร ในสภาพอากาศแจ่มใสยานพาหนะสามารถเดินทางได้ตลอดทั้งวันโดยไม่ต้องชาร์จไฟในระยะทางใด ๆ ในการจัดหาพลังงานให้กับเครือข่ายออนบอร์ดจะใช้แบตเตอรี่ที่มีความจุเพียง 10 กิโลวัตต์ / ชม. ในวันที่มีเมฆมากรถสามารถครอบคลุมระยะทาง 399 กม. และถึงแม้จะทำความเร็วสูงสุด 59 กม. / ชม. บริษัท วางแผนที่จะนำแบบจำลองออกเป็นซีรีส์ แต่มีจำนวน จำกัด เพียงประมาณร้อยชุด ราคาของรถคันดังกล่าวจะอยู่ที่ประมาณ 370 ดอลลาร์
- รถอีกคันที่ใช้พลังงานประเภทนี้แสดงผลได้ดีแม้จะเป็นรถสปอร์ต รุ่น Green GT ของ Solar World GT มีกำลัง 400 แรงม้าและ จำกัด ความเร็วที่ 275 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
- ในปี 2011 มีการแข่งขันระหว่างยานยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ ได้รับรางวัลจาก Tokai Challenger 2 ซึ่งเป็นรถยนต์ไฟฟ้าของญี่ปุ่นที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ รถมีน้ำหนักเพียง 140 กิโลกรัมและเร่งได้ถึง 160 กม. / ชม.
สถานการณ์ในวันนี้
ในปี 2017 บริษัท Sono Motors ของเยอรมันได้เปิดตัวรุ่น Sion ซึ่งได้เข้าสู่ซีรีส์นี้แล้ว ราคาเริ่มต้นที่ 29 เหรียญสหรัฐ รถยนต์ไฟฟ้าคันนี้ได้รับแผงโซลาร์เซลล์เกือบทั่วผิวกาย
รถเร่งความเร็วถึง 100 กม. / ชม. ใน 9 วินาทีและ จำกัด ความเร็ว 140 กิโลเมตร / ชั่วโมง แบตเตอรี่มีความจุ 35 กิโลวัตต์ / ชม. และสำรองพลังงาน 255 กิโลเมตร แผงโซลาร์เซลล์ให้การชาร์จไฟเพียงเล็กน้อย (สำหรับวันกลางแดดแบตเตอรี่จะชาร์จใหม่ให้ครอบคลุมประมาณ 40 กม. เท่านั้น) แต่รถไม่สามารถขับเคลื่อนด้วยพลังงานนี้เพียงอย่างเดียว
ในปี 2019 วิศวกรชาวดัตช์จากมหาวิทยาลัย Eindhoven ประกาศเริ่มรวบรวมคำสั่งซื้อล่วงหน้าสำหรับการผลิต Lightyear รุ่นลิมิเต็ด ตามที่วิศวกรกล่าวรุ่นนี้ได้รวบรวมพารามิเตอร์ของรถยนต์ไฟฟ้าในอุดมคติ: ระยะทางไกลต่อการชาร์จหนึ่งครั้งและความสามารถในการสะสมพลังงานเพียงพอสำหรับการเดินทางไกล
สมาชิกในทีมบางคนทำงานให้กับ Tesla และ บริษัท รถยนต์ชื่อดังอื่น ๆ ที่มีส่วนร่วมอย่างจริงจังในการสร้างรถยนต์ไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ ด้วยประสบการณ์นี้ทีมงานสามารถสร้างรถยนต์ที่มีกำลังสำรองขนาดใหญ่ (ขึ้นอยู่กับความเร็วในการขนส่งพารามิเตอร์นี้แตกต่างกันไปตั้งแต่ 400 ถึง 800 กิโลเมตร)
ตามที่ผู้ผลิตสัญญาว่ารถยนต์จะสามารถเดินทางได้ประมาณ 20 กิโลเมตรต่อปีโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์เท่านั้น ข้อมูลนี้สร้างความสนใจให้กับผู้ที่ชื่นชอบรถยนต์จำนวนมากต้องขอบคุณที่ บริษัท สามารถดึงดูดเงินลงทุนประมาณ 15 ล้านยูโรและรวบรวมคำสั่งซื้อล่วงหน้าเกือบร้อยรายการในช่วงเวลาสั้น ๆ จริงอยู่ค่ารถคันนี้คือ 119 ยูโร
ในปีเดียวกันผู้ผลิตรถยนต์ของญี่ปุ่นได้ประกาศทดลองใช้รถยนต์ไฮบริดแห่งชาติ Prius ที่ติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ ตามที่ตัวแทนของ บริษัท สัญญาไว้เครื่องนี้จะมีแผงบางเฉียบซึ่งใช้ในงานอวกาศ วิธีนี้จะช่วยให้เครื่องเป็นอิสระจากปลั๊กและซ็อกเก็ตมากที่สุด
จนถึงปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีว่ารุ่นนี้สามารถชาร์จใหม่ได้ในสภาพอากาศที่มีแดดจัดเพียง 56 กิโลเมตร ยิ่งไปกว่านั้นรถสามารถยืนในที่จอดรถหรือขับไปตามถนนก็ได้ ตามที่วิศวกรชั้นนำของแผนก Satoshi Shizuki รถรุ่นดังกล่าวจะไม่ได้รับการเผยแพร่ในซีรีส์ในเร็ว ๆ นี้เนื่องจากอุปสรรคสำคัญคือไม่สามารถสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ประสิทธิภาพสูงให้กับผู้ขับขี่ทั่วไปได้
ข้อดีข้อเสียของรถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์
ดังนั้นรถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์จึงเป็นรถยนต์ไฟฟ้าชนิดเดียวกันเพียง แต่ใช้แหล่งพลังงานเพิ่มเติมนั่นคือแผงโซลาร์เซลล์ เช่นเดียวกับรถยนต์ไฟฟ้ารถยนต์ประเภทนี้มีข้อดีดังต่อไปนี้:
- ไม่มีการปล่อย แต่เฉพาะในกรณีที่ใช้ไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว
- หากใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเท่านั้นสิ่งนี้ยังส่งผลดีต่อการขนส่งที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม หน่วยจ่ายไฟไม่เกิดการโอเวอร์โหลดเนื่องจาก MTC เผาไหม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- สามารถใช้ความจุแบตเตอรี่ใดก็ได้ สิ่งที่สำคัญที่สุดคือรถสามารถพาเธอไปได้
- การไม่มีหน่วยกลไกที่ซับซ้อนช่วยให้มั่นใจได้ถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นของยานพาหนะ
- ความสะดวกสบายสูงในขณะขับขี่ ในระหว่างการทำงานโรงไฟฟ้าไม่ส่งเสียงดังและไม่สั่นสะเทือน
- ไม่จำเป็นต้องมองหาเชื้อเพลิงที่เหมาะสมสำหรับเครื่องยนต์
- การพัฒนาที่ทันสมัยช่วยให้มั่นใจได้ถึงการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพในการขนส่งใด ๆ แต่ไม่ได้ใช้ในรถยนต์ทั่วไป
สำหรับข้อเสียทั้งหมดของยานพาหนะไฟฟ้ายานพาหนะพลังงานแสงอาทิตย์มีข้อเสียดังต่อไปนี้:
- แผงโซลาร์เซลล์มีราคาแพงเกินไป ตัวเลือกงบประมาณต้องใช้พื้นที่จำนวนมากในการเปิดรับแสงแดดและการดัดแปลงขนาดกะทัดรัดจะใช้ในยานอวกาศและมีราคาแพงเกินไปสำหรับผู้ที่ชื่นชอบรถยนต์ทั่วไป
- รถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ไม่ได้มีประสิทธิภาพและรวดเร็วเท่ากับรถยนต์เบนซินหรือดีเซลทั่วไป แม้ว่านี่จะเป็นข้อดีของความปลอดภัยในการขนส่งดังกล่าว แต่ก็จะมีนักบินน้อยลงบนท้องถนนที่ไม่ได้เอาชีวิตผู้อื่นอย่างจริงจัง
- ไม่สามารถบำรุงรักษายานพาหนะดังกล่าวได้เนื่องจากแม้แต่สถานีบริการอย่างเป็นทางการก็ไม่มีผู้เชี่ยวชาญที่เข้าใจการติดตั้งดังกล่าว
นี่คือสาเหตุหลักที่ทำให้แม้แต่สำเนาที่ใช้งานได้ยังคงอยู่ในประเภทแนวคิด เห็นได้ชัดว่าทุกคนกำลังรอใครบางคนที่ตั้งใจจะใช้เงินมหาศาลเพื่อทำสิ่งต่างๆให้สำเร็จ สิ่งที่คล้ายกันเกิดขึ้นเมื่อหลาย บริษัท มีรถยนต์ไฟฟ้ารุ่นที่ใช้งานได้ อย่างไรก็ตามจนกว่า บริษัท ของ Elon Musk จะรับภาระทั้งหมดไม่มีใครต้องการใช้เงินของพวกเขา แต่ตัดสินใจที่จะไปในเส้นทางที่พ่ายแพ้แล้ว
นี่คือภาพรวมโดยย่อของรถยนต์รุ่นดังกล่าวอย่าง Toyota Prius:
