العلوم والتكنولوجيا

أكبر مشكلة عند محاولة تشغيل المركبات الكهربائية مباشرة باستخدام الأسطح الشمسية

لا يمكن لسقف السيارة أن يلتقط سوى قدر كبير من ضوء الشمس، كما أن إضافة المزيد من الألواح يجلب مشاكله الخاصة.

يبدو السقف الشمسي بمثابة ملحق مثالي للمركبات الكهربائية. قم بركن السيارة في الخارج، وتخطي توصيلها، ثم قم بالقيادة بعيدًا ببطارية ممتلئة. تكمن المشكلة في أنه حتى سقف السيارة الكبير نسبيًا لا يوفر مساحة كبيرة لحصد الطاقة الشمسية، كما أن قيادة سيارة كهربائية حديثة تتطلب قدرًا كبيرًا من الكهرباء.

قد تفكر في إضافة المزيد من اللوحات. ومع ذلك، فإن الأجهزة الإضافية تعيق السيارة بأكثر من طريقة. يتطلب الوزن الإضافي أن تعمل المحركات الكهربائية بجهد أكبر وبالتالي تستهلك المزيد من الطاقة. علاوة على ذلك، يمكن للأجهزة الإضافية أن تؤثر على الديناميكا الهوائية، مما يزيد من السحب ويقلل الكفاءة.

وتحاول شركات صناعة السيارات التغلب على هذه القيود من خلال اختبار الألواح الشمسية التي يمكن تمديدها عندما تكون السيارة متوقفة، إلى جانب المركبات الكهربائية الخفيفة التي يمكن أن تستمر لمسافة أبعد مع كل واط/ساعة. ومع ذلك، فإن تنفيذ هذه المفاهيم يأتي مصحوبًا بتحديات عملية، والتي سنستكشفها.

بالمقارنة، تعتبر المركبات الترفيهية أكثر ملاءمة للطاقة الشمسية على الأسطح حيث يمكن استخدام الألواح (مثل نظام Winnebago بقدرة 210 واط في Revel Sport) لتشغيل الأضواء والمراوح والثلاجات. ليس من المتوقع منهم المساعدة في تحريك السيارة.

يمكن للسقف الشمسي توليد الكثير من الكهرباء فقط

ابدأ بالأرقام. تقديرات وكالة حماية البيئة يستخدم الطراز المتوسط ​​لعام 2025 EV 39 كيلووات في الساعة لكل 100 ميل، أو 390 وات في الساعة لكل ميل. لنفترض أن مجموعة شمسية بقدرة 400 واط مثبتة على مساحة 22 قدمًا مربعًا تقريبًا من سطح السيارة الكهربائية. إذا قامت بتوليد مخرجاتها المقدرة لمدة أربع ساعات، فإنها ستنتج 1.6 كيلو وات في الساعة فقط قبل شحن الخسائر. وهذه طاقة كافية لمسافة 4 أميال تقريبًا بمتوسط ​​معدل استهلاك وكالة حماية البيئة.

وهذا بافتراض الظروف المواتية. يمكن للظل والطقس الغائم والحرارة وزوايا وقوف السيارات غير المواتية أن تقلل من إنتاج الطاقة الشمسية. لديك أيضًا مساحة محدودة على السطح. ومع ذلك، لا يسعنا إلا أن نفكر سيارة كهربائية صغيرة تعمل بالطاقة الشمسية من Squad Mobility، والتي تجمع بين لوحة سقف بقوة 250 وات وسيارة مدينة يبلغ وزنها 794 رطلاً.

تضيف المصفوفات الأكبر حجمًا وزنًا وقد تزيد من السحب الديناميكي الهوائي، خاصة عند تركيبها فوق هيكل السيارة. يمكن للألواح المدمجة مع السقف أن تتجنب إلى حد كبير العقوبات الديناميكية الهوائية، ولكن ليس مشكلة المساحة. وقد ظهر الصلح في موسع Ao-Solar من نيسان نموذج أولي لسيارة Sakura EV ، التي تولد ما يصل إلى 300 واط مع سحب اللوحة للقيادة. عندما تكون السيارة متوقفة، تنزلق لوحة إضافية فوق الزجاج الأمامي لزيادة الطاقة إلى 500 واط. يوفر التكوين القابل للتوسيع لنيسان مساحة تجميع أكبر دون وجود لوحة كبيرة بارزة عند سرعات الطرق السريعة.

الحل الذي تقدمه Aptera هو نوع مختلف تمامًا من المركبات الكهربائية

بدلاً من محاولة وضع لوح شمسي ضخم على مركبة تقليدية، صممت Aptera سيارة كهربائية تتميز بجسم على شكل دمعة بثلاث عجلات ومقعدين فقط وبنية مركبة خفيفة الوزن. وهذا يختلف تمامًا عن الطراز المتوسط ​​لعام 2025 EV. تهدف Aptera إلى الحصول على 100 واط في الساعة لكل ميل، وهو ما يمثل حوالي ربع متوسط ​​استهلاك السيارات الكهربائية لوكالة حماية البيئة.

لقد حققت الألواح الشمسية الخاصة بشركة Aptera نتائج قابلة للقياس. أثناء اختبار شهر يوليو في جنوب كاليفورنيا، قامت شركة TÜV Rheinland بقياس 4.23 كيلووات في الساعة لبطارية نموذج Aptera الأولي، مع ركن السيارة دون أن تمسها وفتحة بابها مغلقة. وبكفاءة أبتيرا المستهدفة، فإن ذلك يعادل حوالي 42 ميلاً من النطاق الشمسي. يمكن أن يترجم ذلك إلى توصيل الكهرباء بشكل أقل بالنسبة لشخص لديه رحلة قصيرة ومكان مشمس لوقوف السيارات. ومع ذلك، فإن ركن السيارة في المرآب، أو بضعة أيام من السماء الملبدة بالغيوم، أو رحلة برية طويلة تغير المعادلة. وأكد الاختبار أيضًا كمية الكهرباء المجمعة، وليس المسافة التي يمكن للسيارة أن تقطعها فعليًا.

لقد أظهر التاريخ أن هدف أبتيرا ليس سهلاً. على سبيل المثال، علقت شركة Lightyear إنتاج أول سيارة كهربائية تعمل بالطاقة الشمسية في يناير 2023، بعد أسابيع فقط من بدء عمليات التسليم. دخلت شركة تشغيل Lightyear ، Atlas Technologies ، في حالة إفلاس بعد أيام.

لم تعلن Aptera بعد عن سعر البيع النهائي، لكن إصدار Launch لديه سعر مستهدف قدره 40.000 دولار. وتقول الشركة في ملفها المقدم في 1 أكتوبر إلى لجنة الأوراق المالية والبورصات إنها تخطط للبدء في بناء أول 40 مركبة إنتاجية بحلول نهاية عام 2026، مع توقع تسليم العملاء في أوائل عام 2027، رهنًا بالتمويل وأداء الموردين والموافقات التنظيمية.

Source link

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى