Clemson University zaprezentował Deep Orange 17, elektryczny prototyp ze zintegrowaną fotowoltaiką, który studencki zespół nazywa Luminetta i który powstał w odpowiedzi na zadanie postawione jesienią 2024 roku przez grupę badawczo-rozwojową BMW. Towarzyszące mu twierdzenie jest nietypowe: podczas typowego krótkiego dojazdu po mieście samochód ma zbierać więcej energii, niż sam zużywa.
Co zbudowali
Luminetta to dwudrzwiowe coupé o masie 1,212 lb — mniej więcej 550 kg, czyli mniej niż jedna trzecia masy typowego kompaktowego elektrycznego SUV-a. Ponad 1,700 ogniw fotowoltaicznych wbudowano bezpośrednio w powierzchnie zewnętrzne, zamiast umieszczać je na panelu dachowym, więc kolektorem jest samo nadwozie. Nad tą integracją zespół pracował z niemieckim Instytutem Systemów Energii Słonecznej Fraunhofera ISE, traktując dostępną powłokę samochodu jako powierzchnię pozyskiwania energii.
Samochód pozyskuje energię zarówno na parkingu, jak i w ruchu, a łączy to z hamowaniem rekuperacyjnym i oszczędnym sterowaniem układem napędowym, które utrzymuje niskie zużycie. W modelu przygotowanym przez studentów dla codziennego dojazdu na 12 mil — około 20 km — nadwyżka wyniosła średnio 31 mil, czyli mniej więcej 50 km dodatkowego zasięgu.
Przeczytaj to twierdzenie uważnie
Wynik dodatni energetycznie to rezultat modelowania konkretnego, krótkiego cyklu pracy, a nie wartość zmierzona przez rok rzeczywistej eksploatacji. Niosą go dwie rzeczy i obie są kruche poza przyjętymi założeniami.
Pierwsza to masa. Przy 550 kg samochód potrzebuje bardzo mało energii na kilometr, więc skromny zbiór z ogniw pokrywa nieproporcjonalnie dużą jej część. Taką masę da się osiągnąć w prototypie o jednym przeznaczeniu, a bardzo trudno w samochodzie seryjnym, który musi spełnić normy zderzeniowe, pomieścić cztery osoby wraz z bagażem i przetrwać dekadę użytkowania.
Druga to długość dojazdu. Trasa w obie strony licząca 20 km jest na tyle krótka, że cały słoneczny dzień potrafi ją przewyższyć. Podwój dystans albo zaparkuj w garażu podziemnym, a rachunek się odwróci. Znaczenie ma też szerokość geograficzna: zbiór, jaki samochód osiąga w Karolinach, to nie ten sam zbiór co w Norwegii w grudniu.
Nic z tego nie czyni projektu błahym. Czyni z niego pokaz tego, do czego zdolna jest fotowoltaika zintegrowana z nadwoziem, gdy każda inna zmienna jest zoptymalizowana na jej korzyść.
Europa już to przerabiała
Europejscy czytelnicy widzieli komercyjną porażkę tego pomysłu co najmniej dwa razy. Lightyear, holenderska firma, która zbudowała sedana o dużym zasięgu pokrytego ogniwami słonecznymi, upadła na początku 2023 roku. Sono Motors w tym samym roku porzuciło swojego Siona z panelami słonecznymi, gdy nie udało się sfinansować produkcji. W obu przypadkach technologia zasadniczo działała; biznes wokół niej — nie.
Inne jest tutaj ujęcie sprawy. Deep Orange 17 nie jest produktem z ceną i listą oczekujących — to pojazd badawczy dla BMW, zbudowany przez inżynierów na studiach magisterskich, przy czym wiedzę fotowoltaiczną dostarczył europejski instytut badawczy. Efektem jest wiedza o integracji, a nie samochód na sprzedaż.
Dlaczego to mimo wszystko ma znaczenie
Fotowoltaika zintegrowana z nadwoziem ma wiarygodną niszę, nawet jeśli samochody na energię słoneczną jej nie mają. Kilka kilometrów dziennego zbioru jest niemal bez znaczenia dla kierowcy z domową ładowarką i akumulatorem na 500 km. Nie jest bez znaczenia dla samochodu stojącego cały tydzień na zewnątrz bez ładowarki, dla pojazdów flotowych czekających w słońcu między zleceniami ani dla ograniczania poboru spoczynkowego, który rozładowuje akumulator przez tygodnie postoju.
Ciekawe pytanie, jakie stawia Luminetta, nie brzmi, czy samochód może jeździć na świetle słonecznym. Brzmi ono: jak tanio da się wlaminować fotowoltaikę w zwykłe elementy nadwozia — a na to pytanie program badawczy BMW jest dobrze przygotowany, by odpowiedzieć.