BMW remiamas saulės elektromobilis per dieną gali pagaminti daugiau energijos, nei sunaudoja važiuodamas

Daugiau kaip 1 700 saulės elementų veikia ir automobiliui stovint

2024 m. rudenį BMW Klemsono universiteto „Deep Orange“ programos magistrantams iškėlė klausimą: ar elektromobilis per įprastą naudojimo mieste dieną galėtų pagaminti daugiau energijos, nei jos sunaudoja važiuodamas? Jų atsakymas – „Deep Orange 17“, dar vadinamas „Luminetta“, dviduris elektrinis kupė. BMW tyrimų ir plėtros komanda dirbo kartu su Klemsono studentais, o BMW buvo pagrindinis projekto rėmėjas.

Į automobilio išorinius paviršius integruota daugiau kaip 1 700 fotovoltinių elementų, todėl energija renkama tiek važiuojant, tiek automobiliui stovint. Saulės energijos sistema sukurta bendradarbiaujant su Vokietijos Fraunhoferio saulės energijos sistemų institutu ISE. Jos konstrukcija leidžia elementų masyvui toliau gaminti elektrą net tada, kai dalis plokščių yra šešėlyje.

Kūrėjai sumodeliavo saulės šviesos prieinamumą ir aplinkos sąlygas Grinvilyje, Frankfurte, Madride ir Mumbajuje. Darant prielaidą, kad per dieną nuvažiuojama 20 km, automobilis, vertinant keturių vietovių vidurkį, pagamino pakankamai saulės energijos tos dienos kelionėje sunaudotai energijai kompensuoti, o likęs perteklius prilygo energijai, kurios pakaktų nuvažiuoti dar maždaug 50 km.

Kitaip tariant, modeliavimas rodo, kad per dieną iš saulės surinkta energija gali kompensuoti 20 km kelionei sunaudotą kiekį ir dar suteikti maždaug 50 km papildomą nuvažiuojamą atstumą. Svarbu tai, kad šie duomenys gauti modeliuojant, o ne per realius važiavimo bandymus keturiuose miestuose.

Žvelgiant iš Europos perspektyvos, Frankfurtas yra ypač įdomus pasirinkimas, nes rodo, kad sistema vertinta ne tik itin saulėto klimato vietovėse. Vis dėlto Frankfurto rezultato negalima tiesiogiai pritaikyti Šiaurės Europos sąlygoms: energijos išeigai didelę įtaką daro saulės spinduliuotė, metų laikas ir automobilio statymo sąlygos.

550 kg masė keičia energijos lygtį

Vien saulės plokščių tokiems rezultatams nepakaktų. „Deep Orange 17“ sveria vos 550 kg, todėl jam įsibėgėti ir judėti reikia gerokai mažiau energijos nei šiuolaikiniam dvi tonas sveriančiam elektromobiliui.

Jo iš skirtingų medžiagų pagamintoje važiuoklėje derinamas konstrukcinis plienas, aliuminis, anglies pluošto konstrukciniai elementai ir 3D spausdintos metalinės jungtys. Plienas daugiausia naudojamas keleivių saugos kapsulei apsaugoti ir sutvirtinti, o lengvesnės medžiagos padeda sumažinti bendrą masę.

Kurdama kėbulą komanda taip pat įkvėpimo sėmėsi iš aerodinaminių dėžiažuvės savybių – aptaki jos forma mažina oro pasipriešinimą, kartu išsaugodama vidaus erdvę. Energijos vartojimo efektyvumą dar labiau didina regeneracinis stabdymas, išmanus sukimo momento paskirstymas ir optimizuotas pavaros valdymas.

Būtent 550 kg masė daro šį projektą ypač įdomų. Siekiant mažų energijos sąnaudų, „Deep Orange 17“ nesiremia vienu stebuklingu technologiniu sprendimu. Saulės elementai, maža masė, aerodinamika ir valdymo sistemos veikia išvien, kad automobiliui reikėtų mažiau elektros energijos iš tinklo.

Akumuliatoriaus ir variklio specifikacijos kol kas neatskleidžiamos

BMW ir Klemsono paskelbtoje medžiagoje nenurodyta traukos akumuliatoriaus talpa, elektros variklio galia, sukimo momentas, didžiausia įkrovimo galia ar įprastomis sąlygomis nuvažiuojamas atstumas. Todėl tiesioginiai palyginimai su serijiniais elektromobiliais pagal įsibėgėjimą ar WLTP nuvažiuojamą atstumą nėra itin prasmingi. Projektu siekiama parodyti teigiamą energijos balansą užtikrinančio kasdienio judumo potencialą, o ne siekti dinaminių savybių ar nuvažiuojamo atstumo rekordų.

Tuo jis iš esmės skiriasi ir nuo dabartinių Europos elektromobilių. Gamintojai paprastai remiasi dideliais akumuliatoriais, kad užtikrintų ilgą nuvažiuojamą atstumą, o „Deep Orange 17“ problemą sprendžia priešingai: pirmiausia iki minimumo sumažina automobilio energijos poreikį, o tada dalį reikalingos elektros energijos pasigamina pats.

Tai nėra būsimo naujo BMW anonsas

Nėra jokių požymių, kad „Deep Orange 17“ būtų būsimo serijinio BMW modelio pirmtakas. Tai visiškai veikiantis Klemsono „Deep Orange“ programos tyrimų prototipas, sukurtas dalyvaujant BMW tyrimų ir plėtros komandai. Klemsonas tęs prototipo tyrimus Klemsono universiteto tarptautiniame automobilių tyrimų centre (CU-ICAR), o automobilis turėtų pasirodyti CES 2027 parodoje Las Vegase.

Todėl tikroji projekto vertė slypi jo idėjoje. Saulės energija elektromobilyje gali būti daugiau nei simbolinis priedas, tačiau jos indėlis tampa reikšmingas tik tada, kai pats automobilis yra itin efektyviai vartojantis energiją. Išskirtinai maža mase ir gausiai saulės elementais padengtu kėbulu pasižymintis „Deep Orange 17“ šį principą pademonstruoja ypač įtaigiai.