Jsou budoucností elektromobily se solární střechou?

[karelkilian]

Dobrý den,

máme tu 33. pátek roku 2020 a s ním také další článek ke čtení, zamyšlení a případné diskuzi. Dnes se podíváme na firmu, která přimontovala na Teslu solární střechu....

Přeji hezký den.
Karel Kilián

Jsou budoucností elektromobily se solární střechou?

Elektromobily se solárními panely vzbuzují značné kontroverze, jež jsou dané především faktem, že sluneční paprsky zdaleka nestačí k průběžnému nabíjení jejich baterií. Plocha, na kterou lze umístit fotovoltaiku, je poměrně malá (v řádu jednotek metrů čtverečních), zatímco spotřeba je relativně vysoká (mezi 10 a 25 kWh/100 km).

Hodně ve zkratce se dá konstatovat, že solární energie v případě těchto vozů slouží jen k nepatrnému prodloužení dojezdu. Často je pak otázkou, zda se s ohledem na cenu instalace fotovoltaiky takové řešení vůbec vyplatí, nebo zdali je jen symbolickým ekologickým gestem.

Soláry na autech

Ani výše uvedená fakta však neodradila společnost Lightyear od úpravy dvou konvenčních elektromobilů, spočívající v instalaci solární střechy. Nizozemský startup si přitom klade vysoké cíle - chce vyvinout elektromobily, jež dokážou vyrábět více elektřiny, než samy spotřebují.

Firma v loňském roce představila své první auto Lightyear One, o kterém jsme na MyPower.cz podrobně informovali. Elektrický vůz při svém odhalení zaujal technickými parametry a specifikacemi, avšak jeho cena byla - mírně řečeno - znepokojivá.

Každopádně firma se nevzdává své myšlenky přinést světu auto, které se obejde zcela bez elektrické zásuvky a ke svému provozu vystačí pouze s energií ze slunce. Pokud se jí to skutečně podaří, mohlo by se jednat o jeden z nejzásadnějších argumentů ve prospěch elektromobilů proti autům se spalovacími motory.

Tesla se solárem

Práce pokračují a v červnu tohoto roku Lightyear připravil dvě testovací vozidla, jejichž cílem je prověřit funkčnost solárních technologií v osobních elektrických autech. Zásadním rozdílem proti sériovým vozům je integrace solárních článků Sunpower Maxeon do střechy automobilů Tesla Model 3 a Volkswagen Crafter LCV.

Auta nesou čísla 005 a 006 a odrážejí nejnovější vývoj v celé řadě platforem. Narazit na ně můžete i v běžném provozu - často se pohybují po silnicích v okolí sídla firmy Lightyear v nizozemském městě Helmond.

Upravenou Teslu si můžete prohlédnout v krátkém klipu, který firma nahrála na YouTube. Na jedné straně je nutné ocenit velmi pěkně provedenou integraci solárního panelu do střechy. Na straně druhé je však nad sluce jasné, že fotovoltaika těchto rozměrů nebude se stávající účinností žádným radikálním přínosem.

Zatím jen na zkoušku

„Díky solární technologii budou testovací vozidla v rámci programu Lightyear Research Vehicles demonstrovat přidanou hodnotu integrovaných solárních panelů na vozidlech“ uvádí firma v oficiálním prohlášení.

Z dalšího textu je ale zřejmé, že aktuálně nejde ani tak o prodloužení dojezdu, jako spíše o ověření vlastního technického provedení. „Vozidla budou poskytovat další reálná data o dopadech vibrací, tlumení nárazů a vodotěsnosti.“

Toto testování je považováno za zásadní pro zajištění bezpečného, spolehlivého a odolného solárního systému, který vydrží po celou dobu životnosti automobilů Lightyear a dalších vozidel využívajících solární střechy.

Budoucnost prozářená sluncem

Startup plánuje nasazení dalších testovacích vozidel - do konce tohoto roku prý přibude přinejmenším jedno (s číslem 007). To by mělo kromě solární střechy přijet i s vlastními elektromotory v kolech a bateriemi značky Lightyear.

Každopádně rozhodnutí nainstalovat solárních střechu právě na Teslu Model 3 je poněkud paradoxní. Původně chtěla s tímto řešením přijít samotná Tesla, nicméně v roce 2017 její generální ředitel Elon Musk uvedl, že inženýři společnosti dospěli k závěru, že v současnosti to nestojí za to.

O dva roky později se však situace změnila a při uvedení automobilu Cybertruck se Elon Musk nechal slyšet, že nový elektrický pick-up Tesly bude mít možnost doplňkové výbavy v podobě solární střechy, která přidá denně až 15 kilometrů dojezdu.

Druhý pohled

Možná by se Tesla mohla poučit z projektu Lightyear, protože tento způsob integrace vypadá velmi dobře. Na druhé straně ale musíme konstatovat, že pokud chcete napájet elektrické auto solární energií, je pravděpodobně lepší mít solární panely na domě a nabíjet auto v jeho rámci.

Myšlenka, že by se elektromobil mohl obejít bez elektrické zásuvky a zdlouhavého nabíjení, je jistě lákavá, avšak zatím její praktické realizaci brání celá řada faktorů. Vedle omezené plochy a tím pádem i relativně malého množství produkované energie hraje roli také ne vždy ideální poloha článků vůči slunci.

Účinnost solárů se však v posledních několika letech výrazně zlepšila, a pokud vezmeme v úvahu efektivní elektromobil s pěkně integrovanými solárními články, pak můžeme reálně získat ze slunce několik kilometrů denně.

Co myslíte: budou jednou elektromobily poháněné vlastními solárními panely?

Zdroje: electrek.co, lightyear.one.

[DanoP]

Na pohon tazko, navyse sa rozmahaju v mestach parkovacie domy. Ale keby z panelov bezala klima, aby clovek prisiel do vychladenenho auta, ked ho ma na slnku, to by bolo plus, a realizovatelne uz s dnesnou ucinnostou panelov.

[vlkazajac]

Plocha strechy, prípadne kapoty k tomu je stále dosť malá. Ale predstavme si firemné parkovisko, kde ráno zaparkujú autá vedľa seba, veľmi organizovane,... A stoja tam bez pohnutia 8 - 10 hodín. Keby každé auto po zaparkovaní rozvinulo nad sebou vo výške 2,0m ŠTANDARDNE VODOROVNÝ panel 2 x 4 m, to by už stálo za konštrukciu. Získalo by v priemere možno 8 - 12 kWh a bolo by viac - menej vychladené.
Po návrate domov a cez víkendy detto...

[lubomirz]

sef ma pravdu. Na plnu samostatnost to je nerealne dnes a zajtra, mozno o desat rokov ked sa zvysi ucinnost panelov atd, a budu komercne dostupne aj pre automotive.

Konstrukcie 2x4m by bola ina paradicka, na 8m2 dame presne 5 kusov 300Wp panelov. 8kWh denne z toho NEBUDE rocny priemer, skor by so povedal 4kWh a pozor, to v idealnych podmienkach kedy by auto muselo byt otrcene voci slnku cely rok 365 dni, prakticky v idealnom sklone atd. Nech je realita 2-3kWh denny priemer furt je to 20km jazdy v meste, v lete mozno az 8kWh cize 40-50km. V zime klasika, nula cela nič. V nasej zemepisnej sirke.

Nieco ine by to bolo v Spanielsku, Taliansku, Kalifornii, atd.

Radsej neriesim otazku pevnosti takej konstrukcie ked dojde silnejsi vietor. Cidla atd, mohlo by sa to samo spakovat a zabalit bez pritomnosti majitela. Neriesim ani nadbytocnu vahu a zhorsenie aerodynamiky toho riesenia, poskladat 5 panelov 300Wp sa neda do vačku, toto by urcite nieco zobralo z cisteho kilometroveho prinosu. Ked sa nad tym zamyslim, lepsie by bolo mat pevne konstrukcie s panelmi naplno do posledneho centimetra pod ktorymi by EV parkovali... bezpecnejsie, vacsia produkcia a efektivita na m2 kvoli idealnemu sklonu voci slnku. Nevyhoda - nie je pojazdne, panely na streche auta funguju vzdy, plus naklady na firmu (zamestnanci s EV by sa asi neskladali na toto).

Dalsia vec je ze buducnost bude zrejme taka, ze firemne parkoviska nebudu plne aut - bud bude vlastnictvo auta natolko drahe ze sa ludom neoplati (dane na spalovaky za emisie, objem motora vacsi nez 450cm3 a podobne zverstva, vid Singapore, Holandsko, Anglicko) a/alebo sa fakt podari dotiahnut autopilotov a masiny budu jazdit samy. V takom pripade je samozrejme sprostost aby stali na firemnom parkovisku cely den ked mozu mat nejake vyuzitie - a ked toto vyuzitie moze prispiet k tomu ze cojaviem 25% alebo 33% aut nebude treba (namiesto toho aby jedno auto odviezlo mna do roboty a z roboty v ten den, moze odviezt mna a este niekoho ineho).

To by bol najlepsi prinos pre emisie a zivotne prostredie.

Plocha auta - strecha, karoseria, blatniky, vsetko dohromady - je prilis mala na to aby auto vygenerovalo dost pre seba. Na prilepsenie je to v pohode, par kilometrov denne to v priemere za rok hodi, ked to bude 2000km rocne tak je to vzdy lepsie ako nic. Nemaju idealny sklon voci slnku, nechytaju slnko maximalny pocet hodin denne co sa da pretoze semtam su zaparkovane pod stromom v tieni, v garazi atd.
Preco som odhadol 2000km rocne : 300Wp stoji 75 eur cize 2000Kc s danou, rocne vygeneruje okolo 300kWh energie v nasich zemepisnych sirkach, na 300kWh prejde typicke EV pri spotrebe 15kWh/100km v meste okolo 2000km.

Autiak pokryjeme solarnymi bunkami tak, ze z neho vyleze viac nez 300Wp, cojaviem zrejme okolo 600-700Wp ; v takom pripade sa bavime o radovo 4.000km rocne prilepseni v idealnych podmienkach. Stale to dava zhruba 2.000km v realite co je ale husty prinos pretoze krat miliony aut na cestach sa rovna obrovske mnozstvo ropy usetrenej, obrovske mnozstvo uranu239 ktore nemusi prist do Mochoviec / Temelinu a nemusi sa "ekologicky skladovat po pouziti".

Ekonomicka a technicka navratnost ked nam uz vsetkym ide hlavne o zivotne prostredie bezny panel ma navratnost okolo 4 rokov ; tieto automotive budu musiet odolavat vibraciam, flexibilne panely boli vzdy drahsie atd, atd, podla mna realna navratnost celeho automotive riesenia bude DALEKO ZA hranicou bezneho pouzivania auta. Optimisticky odhadujem ze zvysenie ceny EV bude take, ze sa vrati az po 10-12 rokoch.

[lubomirz]

Elónik a jeho masiny so solarmi : par rokov dozadu taketo riesenie nechcel, lebo je to technicky nezmysel. Samozrejme plocha a usporiadanie CyberTrucku je volaco ine nez Trojky takze teraz mu niekto sikovny poradil "daj tym najzelensim blbeckom moznost priplatit si 3000$ za panely ktore ta stoja v nakladoch 400$" a vidis, on vo svojej nekonecnej prezieravosti a laske k zivotnemu prostrediu suhlasil

Uvidime aky bude realny doplatok na ten CyberTruck, ako poznam Teslu tak to nebude nic ani lacne, ani s realnou navratnostou ci uz technickou alebo ekonomickou. Pockame si, uvidime.

[rottenkiwi]

Pred pár rokmi mal panel na EV akurát dobíjať 12 V baterku.
Pozrime si tento graf účinnosti:
https://www.nrel.gov/pv/assets/pdfs/bes ... 200803.pdf

V r. 2000 mali multijunction concentrator cells účinnosť okolo 31 %, dnes majú 47.1 %.
Multijunction bez koncentrácie majú dnes 39.2 %.

Najlepšie crystaline silicone mali 21 až 24 %.

Organické články, Perovskity či Quantum dot cells ani neexistovali.

Zoberte široké a dlhé EV 1.9 x 5.2 = 9.9 m2
9.9 m2 x 1000 Wm2 x 8 hod = 80 kWh energie
a to pri napr. 37 % úč. dá cca. 30 kWh.

Lenže kto si to kúpi a aká bude cena a životnosť takéhoto riešenia ?
Poistí to niekto, či to bude mimo poistky EV ?

[dumi]

Vsichni porad rikaj, ze s autopilotem by auto zatim co ja pracuji nekoho.vozilo. ja treba nechci aby mi do auta nekdo lezl a uz vubec se nechci vozit autem kde jelo x lidi predtim (nakej car sharing). Lidi sou prasata a nechavaj tam pak humac.

Nehlede na to, ze treba v tom.aute mam trvale naky veci coz v pripade carsharingu znamena, ze je taham s sebou nebo je nemam

[Matess]

podle mě má smysl solární panel akorát k tomu aby v autě nebylo 160 stupňů a k tomu aby se baterka samovolně nevybila při dlouhém stání. Cokoliv navíc je už zbytečné a cenově to nedává smysl.

[marko250]

Od doby co mám na střeše malý panel přez regl na baterce,tak jsem již nezažil žádnou prekérní situaci třeba s puštěným LCD rádiem,ledničkou na výletě,3týdny stání s alarmem na letišti ,atd.Starty jak za mlada a stará baterka neklesne ve tmě pod 12.6V.
Na druhou stranu v EV mě zaráží oddělený okruh s obyčejnou Pb baterkou,když mám pod podlahou 40-100kWh lithia,tohle mě hlava pořád nebere,že se nepohnu kvůli malé 12V baterce z olova v takovém autě.Ten integrovaný panel na takovém autě by hodně vyřešil se standby auta a jeho ventilací v létě,přece jen to auto stojí typicky osm hodin před prací a těch 2.5m2 co se na střechu vejde je dnes 600Wp a to by už TČ s klimatizovaním utáhlo,prohřálo by to i baterku v meziobdobí,pohlídalo to auto,provedlo aktualizace a kontrolu.Za mě proč ne,ale dávat to na přední kapotu ,která se krčí při střetu jako první by nebylo moudré,za mě jen jako střecha.Oproti tomu považuji panaromatickou střechu za největší nesmysl,který je věčně zatažený a i jako bezpečnostní prvek sklo nepovažuji za dobré řešení.Oproti tomu nalepený panel na střeše ji ještě posílí,samozřejmě zakomponovaný v ploše.

[Plazivec]

Já teda žádný přehled o dnešních high technologiích nemám, spíše jsem fanda sci-fi, ale ta myšlenka autonomního automobilu není nijak nová. Autonomního jak po stránce energetické, tak po stránce funkční. Když jsem já studoval na střední, tak byla myšlenka svícení diodama absolutní fantastickou laboratorní novinkou na desetiletí vzdálenou realitě. Do tý doby jsem byl zoufalej z účinnosti obyčejné žárovky a věděl jsem, že pokud se néco nevymyslí, takhle to dál nepůjde.
Zastavím se také při ceně technologií. Cena prvních LED žárovek byla samozřemě na hony vzdálena masovému nasazení a dneska se ceny přiblížili ceně běžné žárovky a doknce už máme legislativu, zakazující používání vlákna.
U technologií je to prostě tak, vždycky musí přijít nějaký snílek, kterému neřekli, že to nejde udělat, a který neumí krát a děleno a neumí si spočítat, co to bude stát.
Nikdo z nás nemá křišťálovou kouli a nevidí do budoucnosti. Za mých mladých časů byli mobilní komunikátory v podobě náramkových hodinek s obrazovkou jenom ve scifi, dneska to svírá v ruce i má 76 letá matka, která vesele fotí na fejsbůk setkání s dědkama kdesi v nějaký tentononc, ani nevim.
Z těchto důvodů já osobně odmítám jakékoli námitky proti novým myšlenkám a nápadům. Třebas to začne montáží malého levného panelu na udržování startovací baterie jak tady psal marko250 /mimochodem už koukám po nějakém setu s flexi panelem i já/ a jakmile to bude masovka, tak je to hotový.
Já bych nezatracoval ani těch 30 či 50 kilometrů, nastřádaných na firemním parkovišti - u hybrida to může znamenat bezpalivový provoz při dojíždění do a z práce a to už je sakra zajímavej marketing při prodeji aut.

[dumi]

Osobne myslum ze v soucasne dobe je FV panel na aute zbytecnost. Az bude vyrazne vetsi ucinnost mohlo by to davat smysl.

2plazivec z te legislativy zakazujici vlaknove zarovky bych zvracel. Tohle se nema resit zakonem, to ma resit trh. Obecne nemam zakazujici zakony rad... co zakazou priste?

[fugas]

Měl jsem chvíli na střeše 100Wp flexi panel a nechával jsem to s ním stát jen před domem.No sotva že to utáhlo stepup
Ale chtěl jsem to zkusit.Po tom co mi někdo ukradl v garážích nabíjecí kabel, bych nechtěl aby mi ze střechy urval i panel...Ale jako integrované zařízení k účelům popsaným výše to není špatný nápad.Za ty tři týdny dovolené by to slušně pohnulo i s dojezdem.

EDIT k vláknovým žárovkám...Všiměte si že se prostě už nejmenují žárovky ale tepelný zdroj a v regálech jsou vesele dál.Zákon by teď musel zahrnout tepelné zdroje a to by byl asi problém.Takže byro utřelo nos na vlastních praktikách.

[matobabetak]

na jazdu nie, ale co tak panel 200-300w aby dobijal ev auto kvoli spotrebe elektroniky co tam je, gps, alarm, simkarta... proste taka zaloha a ochrana velkej baterie pred vybitim do mrtva

[lubomirz]

na taketo ucely je 300W panel "trosicku" zbytocny plus si zober jeho rozmery, aky vplyv to ma na konstrukciu auta zvlast strechy, nie je to len panel samotny ale aj nutnost integrovat nejake dalsie ansáble a'la Dc-DC menic pretoze z panelu ti lezie 35V a v palubnej sieti mas 12V popripade 48V v buducnosti atd, atd.

Navyse, ten panel vazi 20kg v sucasnej podobe takze so sebou vzdy nosis taku hmotnost navyse a tak si zhrosis aerodynamiku, ze pri povrchnom skumani som zurivo presvedceny, ze raz za 8 rokov kupit novu autobateriu je lacnejsie nez furt trpiet straty kvoli panelu. Napriklad mne v spalovacom aute zdochol akumulator po 13 rokoch, dalsie auto DNES jazdi s original bateriou z vyroby. Je na nej napisane 2004 !!! Bez srandy 16 rokov a furt ide, bateria Red Optima. 260.000km, negarazovane.

Proste len panelom to nezacina a nekonci. Vymysliet rozkladaciu konstrukciu "a'la kabriolet" 2x4 metre by bolo fakt fajn, len to je peknych 100kg hmotnosti navyse plus sialene mechanicke problemy - zober si kolko trvalo nez Tesla prisla s kridlami na Y - preto sa do toho asi nikto zurivo nehrnie. Samozrejme furt tu zostava problem ze stale musis so sebou tu zataz nosit, co ti znizuje realny dojazd, takze to co ziskas touto sialenostou musi zurivo prevysit to, co stratis ; podla mna tam bude najvacsi problem.

https://www.autoviny.sk/novinky/119976/ ... -dobijanie
https://www.teslamagazin.sk/hyundai-kia ... a-strecha/
https://www.theverge.com/2019/7/5/20683 ... nvironment

[rottenkiwi]

Ale oni tam 35 V sklenený panel s kryštalickým Si určite nedajú.

CdTe, CZTS, amorfný Si, DSSC, Perovskity, Q dots, transparentné panely,
napr. amorf. Si:H má 4 - 5 mikrónov, CdTe 3 mikróny.

[vlkazajac]

Futuristi nemôžu premýšľať, ako dať dnešný 18 kg panel s 300 Wp na strechu dnešného auta. Musia vidieť jasnú príležitosť, ktorou je tých 8 m2 zabranej plochy na matičke zemi. Pretože auto niekoľkonásobne viac stojí ako jazdí, je myšlienka použiť jeho povrch na zisk energie správna.
Možno o dva roky pokročia materiály tak dopredu, že bude stačiť hodiť "fotovoltickú deku" cez auto a viac sa nestarať. Alebo vypustiť FV balón s héliom. Že to ešte nikto nevidel ? Do času ....
Treba menej čítať pdf a viac hľadať nové riešenia.

[Plazivec]

Já bych až takový skeptik nebyl. Bavíme se tady o panelu á 300Wp, ťežkého 20kg na střeše auta. Ale to je blbost, většinu hmotnosti má na svědomí odolné sklo. A kdo ví, kde v jakém šuplíku se válejí revoluční vynálezy. Před pár lety jsem na netu četl o revolučním vynálezu - FV barvě. Byla na to stránka, laboratorní aplikace na videích. Vize barvení všech povrchů FV barvou, včetně dámské kabelky za účelem dobití mobilu atd. atd. Nemůžu to najít. Možná špatně hledám, ale zdá se mi, že podle těch informací už to mělo být venku, zatím nic.
Hlavní problém je v tom, jak roste civilizační úroveň obyvatel země, zvyšují se nároky na energii, čím vyspělejší země, tím víc energie na hlavu spotřebuje. A taky počet obyvatel roste, nechci strašit, ale já mám opravdu strach, v čem budou žít moje vnoučata, až se nějakých dožiju. Bude dost energie? Bude dost plochy k pěstění potravin? Bude se muset jít bydlet do moře? To, v čem žijeme teď my, já označuji za věk neomezeného blahobytu a svobody. I když tady pořád remcáme na tohle a támhleto, ale zeptejte se v duchu prapravnoučat, jak říkají naší době!

[NOPARasito]

Já bych až takový skeptik nebyl. Bavíme se tady o panelu á 300Wp, ťežkého 20kg na střeše auta. Ale to je blbost, většinu hmotnosti má na svědomí odolné sklo. A kdo ví, kde v jakém šuplíku se válejí revoluční vynálezy. Před pár lety jsem na netu četl o revolučním vynálezu - FV barvě. Byla na to stránka, laboratorní aplikace na videích. Vize barvení všech povrchů FV barvou, včetně dámské kabelky za účelem dobití mobilu atd. atd. Nemůžu to najít. Možná špatně hledám, ale zdá se mi, že podle těch informací už to mělo být venku, zatím nic.
Hlavní problém je v tom, jak roste civilizační úroveň obyvatel země, zvyšují se nároky na energii, čím vyspělejší země, tím víc energie na hlavu spotřebuje. A taky počet obyvatel roste, nechci strašit, ale já mám opravdu strach, v čem budou žít moje vnoučata, až se nějakých dožiju. Bude dost energie? Bude dost plochy k pěstění potravin? Bude se muset jít bydlet do moře? To, v čem žijeme teď my, já označuji za věk neomezeného blahobytu a svobody. I když tady pořád remcáme na tohle a támhleto, ale zeptejte se v duchu prapravnoučat, jak říkají naší době!

https://www.ekobydleni.eu/solarni-energ ... -vynalezen