BMW atbalstīts saules elektroauto dienā var iegūt vairāk enerģijas, nekā patērē braukšanai
Deep Orange 17 izstrādāja Klemsonas Universitāte sadarbībā ar BMW. Tas parāda, cik lielā mērā iespējams samazināt elektroauto enerģijas patēriņu, izmantojot mazu masu, rūpīgi izstrādātu aerodinamiku un virsbūvē integrētus saules elementus. Saskaņā ar simulācijām 550 kg smagais prototips ar saules enerģiju vien var veikt 20 km garu ikdienas maršrutu un vidēji vēl iegūt pietiekami daudz enerģijas papildu 50 km braucienam.
Vairāk nekā 1 700 saules elementu turpina darboties, kamēr auto stāv novietots
2024. gada rudenī BMW uzdeva jautājumu Klemsonas Universitātes Deep Orange programmas maģistrantūras studentiem: vai elektroauto tipiskā pilsētas lietošanas dienā var saražot vairāk enerģijas, nekā patērē braukšanai? Viņu atbilde bija Deep Orange 17 jeb Luminetta — divdurvju elektriskā kupeja. BMW pētniecības un izstrādes komanda strādāja kopā ar Klemsonas studentiem, bet BMW bija projekta galvenais sponsors.
Auto ārējās virsmās integrēti vairāk nekā 1 700 fotoelementu, tādēļ tas var iegūt enerģiju gan kustībā, gan stāvot. Saules enerģijas sistēmu izstrādāja sadarbībā ar Vācijas Fraunhofera Saules enerģijas sistēmu institūtu ISE. Tās konstrukcija ļauj elementu masīvam turpināt ražot elektrību arī tad, ja daļa paneļu atrodas ēnā.
Izstrādātāji modelēja saules gaismas pieejamību un vides apstākļus Grīnvilā, Frankfurtē, Madridē un Mumbajā. Pieņemot, ka auto dienā nobrauc 20 km, četrās vietās iegūtie vidējie rezultāti liecināja: transportlīdzeklis saražoja pietiekami daudz saules enerģijas, lai kompensētu šajā ikdienas braucienā patērēto, un vēl saglabāja pārpalikumu aptuveni papildu 50 km braucienam.
Citiem vārdiem, simulācija rāda, ka dienā iegūtā saules enerģija var aizstāt 20 km braucienā patērēto un vēl nodrošināt aptuveni 50 km papildu nobraukuma rezervi. Būtiski, ka šie skaitļi iegūti simulācijās, nevis reālos ceļu izmēģinājumos četrās pilsētās.
No Eiropas skatpunkta Frankfurtes iekļaušana ir īpaši interesanta, jo apliecina, ka sistēmu nevērtēja tikai sevišķi saulainā klimatā. Tomēr Frankfurtes rezultātu nevar vienkārši attiecināt uz Ziemeļeiropas apstākļiem: enerģijas ieguvi būtiski ietekmē saules starojums, gadalaiks un auto novietošanas apstākļi.
550 kg masa maina enerģijas aprēķinu
Ar saules paneļiem vien šādus rādītājus sasniegt nevarētu. Deep Orange 17 sver tikai 550 kg, tādēļ tā paātrināšanai un kustības uzturēšanai vajag ievērojami mazāk enerģijas nekā mūsdienīgam divas tonnas smagam elektroauto.
Dažādu materiālu šasijā apvienots konstrukciju tērauds, alumīnijs, oglekļa šķiedras nesošie elementi un ar 3D druku izgatavoti metāla savienojumi. Tēraudu galvenokārt izmanto pasažieru telpas aizsardzībai un nostiprināšanai, bet vieglāki materiāli palīdz samazināt kopējo masu.
Virsbūves izstrādē komanda iedvesmojās arī no koferzivs aerodinamiskajām īpašībām. Tās plūdlīniju forma samazina gaisa pretestību, vienlaikus saglabājot salona ietilpību. Energoefektivitāti vēl vairāk uzlabo reģeneratīvā bremzēšana, inteliģenta griezes momenta sadale un optimizēta piedziņas vadība.
Tieši 550 kg masa padara projektu īpaši saistošu. Lai panāktu mazu enerģijas patēriņu, Deep Orange 17 nepaļaujas uz vienu brīnumtehnoloģiju. Saules elementi, mazā masa, aerodinamika un vadības sistēmas darbojas kopā, samazinot elektroenerģijas daudzumu, kas automobilim jāsaņem no elektrotīkla.
Akumulatora un motora parametri pagaidām netiek atklāti
BMW un Klemsonas publicētajos materiālos nav norādīta vilces akumulatora ietilpība, elektromotora jauda, griezes moments, maksimālā uzlādes jauda vai nobraukuma rezerve parastos apstākļos. Tāpēc tiešiem salīdzinājumiem ar sērijveida elektroauto paātrinājuma vai WLTP nobraukuma rezerves ziņā ir ierobežota nozīme. Projekta mērķis ir demonstrēt ikdienas mobilitātes potenciālu ar pozitīvu enerģijas bilanci, nevis uzstādīt veiktspējas vai nobraukuma rekordus.
Šajā ziņā tas būtiski atšķiras arī no mūsdienu Eiropas elektroauto. Lai nodrošinātu lielu nobraukuma rezervi, ražotāji parasti izmanto lielus akumulatorus. Deep Orange 17 problēmu risina no pretējās puses: vispirms līdz minimumam samazina transportlīdzekļa enerģijas patēriņu, bet pēc tam daļu vajadzīgās elektrības saražo pašā auto.
Šis nav jaunā BMW priekšvēstnesis
Nekas neliecina, ka Deep Orange 17 ieskicētu kādu nākotnes BMW sērijveida modeli. Tas ir pilnībā funkcionējošs Klemsonas Deep Orange programmas pētnieciskais prototips, ko izstrādāja ar BMW pētniecības un izstrādes komandas līdzdalību. Klemsonas Universitāte turpinās prototipa izpēti savā Starptautiskajā autobūves pētniecības centrā (CU-ICAR), un auto plānots demonstrēt CES 2027 izstādē Lasvegasā.
Tādēļ projekta patiesā vērtība slēpjas tā pamatidejā. Saules enerģija elektroauto var būt kas vairāk par simbolisku papildinājumu, taču tās devums kļūst nozīmīgs tikai tad, ja pats transportlīdzeklis ir ārkārtīgi energoefektīvs. Ar izcili mazo masu un plaši izmantotajiem virsbūvē integrētajiem saules elementiem Deep Orange 17 šo principu demonstrē īpaši uzskatāmi.
