Sonnenkollektoren machen sich langsam auf den Weg zu Autos

Das Dach und die Motorhaube des Lightyear One bestehen aus integrierten Solarzellen, sodass sich das Auto immer dann aufladen kann, wenn es Sonnenlicht absorbiert. Lichtjahr

Es gibt vielleicht kein kostenloses Mittagessen, aber was ist mit einer kostenlosen Fahrt? Überlegen Sie, wie großartig es wäre, wenn Ihr Auto weiterfahren könnte, ohne dass Sie einen Cent für Kraftstoff ausgeben. Wenn Sie ein solarbetriebenes Auto fahren, könnte dieser Traum der Realität viel näher kommen.

Ähnlich wie solarbetriebene Häuser nutzen Solarautos die Energie der Sonne und wandeln sie dann in Elektrizität um. Dieser Strom treibt dann den Antriebsstrang des Autos an, der der Kombination eines Elektromotors und eines batteriebasierten Energiespeichers ähnelt, der moderne Hybridautos antreibt.

Solarautos können dies durch erreichen Photovoltaik-Zellen (PVC). PVCs sind die Komponenten von Sonnenkollektoren, die die Sonnenenergie in Elektrizität umwandeln. Sie bestehen aus Halbleiter, normalerweise aus Silizium, das das Licht absorbiert. Die Energie des Sonnenlichts setzt dann Elektronen in den Halbleitern frei und erzeugt einen Elektronenfluss. Dieser Fluss erzeugt den Strom, der die Batterie oder den Spezialmotor in Solarautos antreibt.

Die frühesten Solarautos waren Heimwerkerarbeiten, die bis in die 1970er Jahre zurückreichen und größtenteils in Garagen von Autoenthusiasten entworfen und montiert wurden. Mehrere andere Organisationen experimentierten mit Rennwagen, die Solarenergie nutzen sollten. Dies half den Ingenieuren, das Potenzial - und die Grenzen - des Sammelns und Speicherns von Sonnenenergie, des Maximierens der Aerodynamik und des Erkennens anderer Herausforderungen für das Fahren eines Autos mit Sonnenschein zu verstehen.

In Bezug auf die Beiträge der großen Autohersteller auf diesem Gebiet führten Ford und Mazda Mitte der 2000er Jahre Solar-Hybrid-Konzeptautos ein, und Cadillac entwarf ein Konzeptauto, das Sonnenkollektoren verwendete, um Zubehör wie Innenbeleuchtung und Audio, das typisch ist, mit Strom zu versorgen das elektrische System eines Autos abziehen (was wiederum zum Kraftstoffverbrauch beiträgt).

Keines dieser Konzeptautos hat es in die Produktion geschafft, was bedeutet, dass sie den Verbrauchern nie zur Verfügung standen. Danach wurden Investitionen in die Solarautotechnik mehr oder weniger dunkel, zumindest als Mainstream-Verfolgung.

Auf der anderen Seite haben viele Autohersteller ihre Entwicklungsressourcen darauf verlagert, Hybrid- und Plug-in-Hybridautos praktischer, effizienter und erschwinglicher als je zuvor zu machen. Dies bedeutet wiederum, dass es an der Zeit sein könnte, Solarautos erneut zu testen, obwohl die Solarautos der neuen Generation am Horizont eher Hybriden ähneln, die dem Mix Solarenergie hinzufügen.

Der 2020 Hyundai Sonata Hybrid verfügt über ein Solardachsystem, das die Hybridbatterie des Autos auflädt und die Reichweite des Autos um einige Meilen pro Tag erhöht. DREW PHILLIPS

Das erneute Interesse an Solarmodulen für Autos besteht weniger darin, dass die Module selbst besser werden, als vielmehr darin, dass Hybrid- und Elektroautos und ihre Infrastruktur besser sind. Mit anderen Worten, es ist für Verbraucher einfacher und erschwinglicher als je zuvor, ein leicht verfügbares Elektro- oder Hybridauto zu kaufen. Diese Autos sind effizienter, einfacher zu laden und weisen insgesamt weniger Kompromisse auf als Elektrofahrzeuge und Hybride von vor wenigen Generationen . Das bedeutet, dass es mehr Menschen gibt, die Solarenergie nutzen können, um ein Auto zu fahren, und dass Solarenergie buchstäblich weiter gehen wird als in der Vergangenheit.

Allerdings hat sich auch die Solarpanel-Technologie verbessert. Es ist für die meisten Verbraucher erschwinglicher und einfacher, es in ein Heim- oder Garagen-Update zu integrieren. Solarbetriebene Autos haben jedoch noch einen langen Weg vor sich.

Tatsächlich ist es unwahrscheinlich, dass wir ein Auto sehen, das vollständig von einem im Dach integrierten Solarpanel angetrieben werden kann, da ein Panel dieser Größe einfach zu klein ist, um den benötigten Strom zu erzeugen. EnergySage, ein Unternehmen, das Verbrauchern hilft, Solartechnologie zu erforschen und zu kaufen, schätzt, dass ein Auto, das vollständig mit Sonnenkollektoren (nicht nur das Dach) bedeckt ist, ein Elektroauto nur maximal 40 Kilometer pro Tag antreiben kann, und das ist es vorausgesetzt, das Wetter und andere Bedingungen sind absolut perfekt. EnergySage argumentiert jedoch, dass ein Solarpanel, das einem Auto einen Schub von nur wenigen Kilometern pro Tag verleiht, die Investition immer noch wert ist.

Welche Autohersteller investieren also in die Technologie? Es gibt einige. Das High-Tech-Unternehmen Lightyear hat im Juni 2020 zwei Lightyear-Forschungsfahrzeuge veröffentlicht, um seine integrierte Solartechnologie auf der Straße zu testen. Das Unternehmen bereitet sich darauf vor, bis Ende 2021 eine exklusive Serie von Autos zu produzieren, die mit seiner Solartechnologie ausgestattet sind.

Sono Motors aus Deutschland hat drei Jahre lang einen Herstellungsprozess entwickelt, der die nahtlose Integration von Solarzellen in die Karosserie seines Elektroautos Sion ermöglicht. Am 30. Juni 2020 gab das Unternehmen bekannt, dass es eine Partnerschaft mit der Roding Automobile GmbH geschlossen hat, um mit der Produktion seiner nächsten Generation von Sion-Prototypen zu beginnen.

Toyota testet in Japan eine Version des Prius mit integriertem Solardach. Diese Demoversion, die nicht zum Verkauf steht, kann das Auto während der Fahrt aufladen. Die frühere Version konnte nur im geparkten Zustand aufgeladen werden. Der 2020 Hyundai Sonata Hybrid ist jedoch für amerikanische Verbraucher erhältlich und wird mit einer Solardachplatte geliefert, die die Batterien des Autos auflädt. Die Dachverkleidung erzeugt genug elektrischen Strom, um die Reichweite des Autos um etwa 3,2 Kilometer pro Tag zu erhöhen.

Der Tesla Cybertruck, der im November 2019 vorgestellt wurde, aber voraussichtlich nicht vor Ende 2021 veröffentlicht wird, bietet eine Option für Solarmodule, obwohl Elon Musk, CEO von Tesla, zuvor gesagt hat, dass Solarmodule an Autos zu ineffizient sind.

Und das bringt uns zu der Frage, ob sich die zusätzlichen Kosten für das Hinzufügen von Sonnenkollektoren zu einem Auto lohnen. Beispielsweise erzeugen Autos an sonnigeren Standorten und Autos, die nicht in einer Garage, sondern im Freien geparkt werden, mehr Solarenergie und bieten den Eigentümern einen größeren finanziellen Vorteil. Es bleibt jedoch abzuwarten, ob die finanziellen Kosten für die Autohersteller günstig genug sind, um sie zu produzieren.

Es sind DIY-Solarmodul-Kits erhältlich, die dazu beitragen sollen, die Batterie eines Elektro- oder Plug-in-Hybridautos über das Ladesystem des Hauses mit Strom zu versorgen. Ähnliche Aftermarket-Kits werden angeboten und vermarktet, um Wohnmobile oder Anhänger anzutreiben. Sie können auch zum Sammeln und Speichern von Energie für Campingzubehör wie Zelte oder Kochgeräte verwendet werden, z. B. für die Montage auf der Ladefläche eines Kleintransporters.

Solar-Kits für diese Zwecke sind so weit verbreitet, dass sie im Online- und Big-Box-Handel erhältlich sind. Derzeit ist es jedoch nicht üblich, Sonnenkollektoren direkt an Ihrem Auto anzubringen. Obwohl sie eines Tages für mehr Verbraucher plausibler werden könnten.

Teslas Cybertruck verfügt über optionale Sonnenkollektoren, mit denen beispielsweise Campingausrüstung betrieben werden kann. Tesla Solar Car Wettbewerbe

Solarauto-Rennen finden seit den 1980er Jahren statt, lange bevor die heutigen verbraucherorientierten Bemühungen, Solarautos auf die Straße zu bringen, stattfinden. Die 3.012 Kilometer lange World Solar Challenge begann 1983 und findet alle zwei Jahre in ganz Australien statt. Die American Solar Challenge begann 1990 und folgt einer Route durch Nordamerika, die sich fast jedes Jahr ändert.

Letzte redaktionelle Aktualisierung am 29. Juli 2020, 17:15:55 Uhr.

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• Alles, was Sie über solarbetriebene Autos wissen müssen
• American Solar Challenge
• Tesla-Sonnenkollektoren
• World Solar Challenge

Quellen

• Barry, Courtney. "Hier kommen sie, so schnell die Sonne sie tragen wird." Die New York Times. 22. Oktober 2003. (29. Februar 2020) http://query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=940CE5D7143FF931A15753C1A9659C8B63
• Nebenstraßen. "Die Top 7 RV Solar Kits überprüft." (29. Februar 2020.) https://www.byways.org/best-rv-solar-kit/
• Derbyshire, David. "Der Staubsaugerkönig James Dyson plant ein solarbetriebenes Auto, das Hunderte von Kilometern zurücklegt." Die tägliche Post. 22. Juni 2008. (29. Februar 2020) http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-1028490/Vacuum-cleaner-king-James-Dyson-plans-solar-powered-car-travels- Hunderte-Meilen.html
• Douglas, Jacob. "Teslas Musk sagt, dass Sonnenkollektoren an Autos wenig Sinn machen, aber das hält Toyota nicht auf, Hyundai." CNBC. 28. September 2019. (29. Februar 2020.) https://www.cnbc.com/2019/09/28/teslas-musk-rejects-solar-on-cars-its-not-stopping-toyota- hyundai.html
• Fox, Alex. "Sonnenkollektoren auf dem Dach laden Ihr Auto auf, während Sie fahren." Der Hügel. 18. November 2019. (29. Februar 2020.) https://thehill.com/changing-america/sustainability/infrastructure/470985-rooftop-solar-panels-charge-your-car-while
• Marsh, Jacob. "Können Sie Solarmodule kaufen?" EnergySage. 7. August 2019. (29. Februar 2020.) https://news.energysage.com/solar-panel-cars/
• Jung, Chris. "7 Unternehmen, die wegweisend für solarbetriebene Autos sind." Interessante Technik. 26. November 2019. (29. Februar 2020.) https://interestingengineering.com/7-companies-that-are-leading-the-way-for-solar-powered-cars