Er bestaat misschien niet zoiets als een gratis lunch, maar hoe zit het met een gratis ritje? Bedenk hoe geweldig het zou zijn als je auto zou kunnen blijven rijden zonder dat je een cent uitgeeft aan brandstof. Als je in een auto op zonne-energie zou rijden, zou die droom een stuk dichter bij de realiteit kunnen komen.
Net zoals huizen op zonne-energie, gebruiken zonneauto's energie van de zon en zetten deze vervolgens om in elektriciteit. Die elektriciteit voedt vervolgens de aandrijflijn van de auto, wat vergelijkbaar is met de combinatie van een elektromotor en op batterijen gebaseerde energieopslag die moderne hybride auto's aandrijft.
Zonneauto's kunnen dit bereiken door middel van fotovoltaïsche cellen (PVC) . Pvc's zijn de componenten in zonnepanelen die de energie van de zon omzetten in elektriciteit. Ze bestaan uit halfgeleiders , meestal gemaakt van silicium dat het licht absorbeert. De energie van het zonlicht maakt vervolgens elektronen vrij in de halfgeleiders, waardoor een stroom van elektronen ontstaat. Die stroom wekt de elektriciteit op die de batterij of de gespecialiseerde motor in zonneauto's aandrijft.
De vroegste zonneauto's waren doe-het-zelfklussen die dateren uit de jaren 70 en werden meestal ontworpen en geassembleerd in garages van autoliefhebbers. Verschillende andere organisaties experimenteerden met raceauto's die waren ontworpen om te profiteren van zonne-energie. Deze hielpen ingenieurs het potentieel - en de beperkingen - te begrijpen van het verzamelen en opslaan van zonne-energie, het maximaliseren van de aerodynamica en het identificeren van andere uitdagingen voor het besturen van een auto die op de zon rijdt.
Wat de bijdragen van grote autofabrikanten aan het veld betreft, introduceerden met name Ford en Mazda beide hybride conceptauto's op zonne-energie in het midden van de jaren 2000, en Cadillac ontwierp een conceptauto die zonnepanelen gebruikte om accessoires zoals interieurverlichting en audio aan te drijven die normaal gesproken het elektrische systeem van een auto aftappen (wat op zijn beurt weer bijdraagt aan het brandstofverbruik).
Geen van deze conceptauto's haalde de productie, wat betekent dat ze nooit beschikbaar waren voor consumenten. Daarna werden investeringen in zonne-autotechnologie min of meer donker, althans als een mainstream streven.
Positief is echter dat veel autofabrikanten hun ontwikkelingsmiddelen hebben verlegd naar het praktischer, efficiënter en betaalbaarder dan ooit maken van hybride en plug-in hybride auto's. Dit betekent op zijn beurt dat het misschien tijd is om zonneauto's nog een kans te geven, hoewel de nieuwe generatie zonneauto's aan de horizon meer op hybrides lijken die zonne-energie aan de mix toevoegen.
De hernieuwde belangstelling voor zonnepanelen op auto's gaat niet zozeer over het feit dat de panelen zelf beter worden, maar meer over het feit dat hybride en elektrische auto's en hun infrastructuur beter is. Met andere woorden, het is voor consumenten gemakkelijker en betaalbaarder dan ooit om een gemakkelijk verkrijgbare elektrische of hybride auto te kopen, en deze auto's zijn efficiënter, gemakkelijker op te laden en hebben in het algemeen minder compromissen dan EV's en hybrides van slechts een paar generaties geleden . Dat betekent dat er meer mensen zijn die zonne-energie kunnen gebruiken om een auto te laten rijden, en die zonne-energie zal letterlijk verder gaan dan in het verleden.
Dat gezegd hebbende, is de technologie van zonnepanelen ook verbeterd. Het is voor de meeste consumenten betaalbaarder en gemakkelijker om op te nemen in een update voor thuis of in de garage. Maar auto's op zonne-energie hebben nog een lange weg te gaan.
Het is zelfs onwaarschijnlijk dat we een auto zullen zien die volledig kan worden aangedreven door een zonnepaneel dat in het dak is geïntegreerd, omdat een paneel van dat formaat gewoon te klein is om de benodigde stroom te produceren. EnergySage, een bedrijf dat consumenten helpt bij het zoeken naar en winkelen voor zonnetechnologie, schat dat een auto die volledig bedekt is met zonnepanelen (niet alleen het dak) een elektrische auto maximaal 40 kilometer per dag van stroom kan voorzien, en dat is ervan uitgaande dat het weer en andere omstandigheden absoluut perfect zijn. Toch stelt EnergySage dat een zonnepaneel dat een auto een boost van slechts enkele kilometers per dag geeft, nog steeds de investering waard is.
Dus welke autofabrikanten investeren in de technologie? Er zijn meerdere. Hightechbedrijf Lightyear heeft in juni 2020 twee Lightyear Research Vehicles uitgebracht om zijn geïntegreerde zonnetechnologie op de weg te testen. Het bedrijf zegt dat het zich voorbereidt om tegen eind 2021 een exclusieve serie auto's te produceren die zijn uitgerust met zonnetechnologie.
Het Duitse Sono Motors heeft drie jaar besteed aan het ontwikkelen van een fabricageproces dat de naadloze integratie van zonnecellen in de carrosserie van zijn Sion elektrische auto mogelijk maakt. Op 30 juni 2020 kondigde het bedrijf aan dat het een samenwerking aanging met Roding Automobile GmbH om de productie van de volgende generatie Sion-prototypes te starten.
Toyota test in Japan een versie van de Prius met geïntegreerd zonnedak. Deze demoversie, die niet te koop is, kan de auto opladen terwijl hij rijdt; de eerdere versie kon alleen worden opgeladen terwijl hij geparkeerd stond. De 2020 Hyundai Sonata Hybrid is echter beschikbaar voor Amerikaanse consumenten en wordt geleverd met een zonnedakpaneel dat de batterijen van de auto oplaadt. Het dakpaneel genereert voldoende elektrisch vermogen om het rijbereik van de auto met ongeveer 3,2 kilometer per dag te vergroten.
De Tesla Cybertruck, die in november 2019 werd onthuld maar naar verwachting pas eind 2021 op de markt komt, heeft een optie voor zonnepanelen, al zei Tesla-topman Elon Musk eerder dat zonnepanelen op auto's te inefficiënt zijn.
En dat brengt ons bij de vraag of de extra kosten van het toevoegen van zonnepanelen aan een auto het wel waard zijn. Zo zullen auto's op zonniger locaties en auto's die buiten staan in plaats van in een garage, meer zonne-energie opwekken en meer financieel voordeel opleveren voor eigenaren. Maar de vraag valt nog te bezien of de financiële kosten voor autofabrikanten gunstig genoeg zullen zijn om ze te produceren.
Er zijn doe-het-zelf-zonnepaneelkits beschikbaar die zijn ontworpen om bij te dragen aan het voeden van de batterij van een elektrische of plug-in hybride auto via het oplaadsysteem van het huis. Vergelijkbare aftermarket-kits worden aangeboden en op de markt gebracht als manieren om campers of aanhangwagens van stroom te voorzien. Ze kunnen ook worden gebruikt om energie te verzamelen en op te slaan voor kampeeraccessoires zoals tenten of kookopstellingen, zoals die ontworpen zijn om in de laadbak van een pick-uptruck te worden gemonteerd.
Zonnekits voor deze doeleinden zijn mainstream genoeg dat ze verkrijgbaar zijn bij online en grote retailers. Voorlopig is het echter niet erg gebruikelijk om zonnepanelen rechtstreeks op uw auto toe te voegen. Hoewel ze op een dag aannemelijker kunnen worden voor meer consumenten.
Zonneautoraces vinden al plaats sinds de jaren tachtig, lang voordat de consumentgerichte inspanningen van tegenwoordig om zonneauto's op de weg te krijgen. De World Solar Challenge van 1.872 mijl (3.012 kilometer) begon in 1983 en racet om de twee jaar door Australië. De American Solar Challenge begon in 1990 en volgt een route door Noord-Amerika die bijna elk jaar verandert.
Oorspronkelijk gepubliceerd:9 juli 2008
