Hongqi створила перший автомобільний сонячний люк на перовскіті: до 400 кВт·год енергії на рік

Китайська компанія FAW Hongqi представила прототип панорамного сонячного люка, який може виробляти електроенергію безпосередньо під час руху або стоянки автомобіля. Головною особливістю розробки стало використання перовскітних фотоелектричних елементів — тонших, легших і гнучкіших порівняно з традиційними кремнієвими сонячними панелями. За даними Hongqi, система здатна видавати до 300 Вт потужності в реальному часі та виробляти близько 400 кВт·год електроенергії на рік.

Прототип встановили на електричний кросовер Hongqi EHS7, який на китайському ринку також продається під назвою Tiangong 08. Це великий п’ятимісний електромобіль завдовжки 4925 мм, завширшки 1950 мм і заввишки 1680 мм. Його силова установка розвиває до 253 кВт, або близько 339 к.с., а запас ходу за циклом WLTP становить 475 км.

Використання сонячних панелей на автомобілях саме по собі не є новою ідеєю. Подібні рішення вже з’являлися на серійних моделях різних виробників, проте їхня ефективність тривалий час залишалася обмеженою через невелику площу даху та відносно невисоку продуктивність традиційних сонячних елементів.

Hongqi вирішила використати замість звичайного кристалічного кремнію перовскіт. Цей матеріал дозволяє створювати тонкі та гнучкі фотоелектричні елементи. Завдяки цьому їх простіше інтегрувати безпосередньо у вигнуте скло панорамного даху автомобіля. Крім того, технологія потенційно дозволяє використовувати різні кольори елементів і знизити виробничу собівартість.

Однак розробникам довелося вирішити кілька серйозних технічних проблем. Перовскітні елементи чутливі до впливу води, кисню та ультрафіолетового випромінювання. Для автомобіля це особливо важливо, оскільки сонячна панель постійно піддається впливу навколишнього середовища, перепадам температур, дощу, снігу та сонячного випромінювання.

Додаткову складність створює сама форма автомобільного даху. На відміну від звичайних плоских сонячних панелей, панорамне скло автомобіля має вигнуту поверхню. Тому фотоелектричні елементи повинні зберігати ефективність навіть після встановлення на криволінійну основу. Hongqi заявляє, що її дослідницькому центру вдалося інтегрувати перовскітну систему безпосередньо в панорамний люк.

На практиці отримана енергія поки не призначена виключно для заряджання тягової батареї. Hongqi планує використовувати вироблену електроенергію насамперед для живлення низьковольтних систем автомобіля.

До них належать кондиціонер, холодильник, охоронний режим та інші електронні споживачі. Таким чином, сонячний дах може частково зменшити навантаження на основну батарею, особливо коли автомобіль перебуває просто неба.

Показник у 400 кВт·год на рік виглядає особливо цікаво в контексті експлуатації електромобіля. Це не означає, що автомобіль зможе повністю відмовитися від зарядної станції, однак додаткова енергія від сонця потенційно дозволить компенсувати частину щоденного споживання електроенергії.

Hongqi вже розглядає подальше розширення технології. У компанії планують у майбутньому інтегрувати перовскітні фотоелектричні елементи не лише в дах, а й в інші кузовні панелі автомобіля, зокрема в капот. Це дозволить збільшити загальну площу сонячних елементів і відповідно підвищити кількість виробленої енергії.

За розрахунками Hongqi, при використанні сонячних елементів на більшій частині кузова майбутній електромобіль зможе генерувати до 10 кВт·год енергії на добу. Компанія стверджує, що цього може бути достатньо для отримання до 80 км додаткового запасу ходу на день. За даними виробника, такий показник здатний покривати понад 85% щоденних потреб китайських автомобілістів.

Водночас важливо враховувати, що йдеться про перспективну технологію. Hongqi поки не оголосила конкретні терміни початку масового виробництва перовскітних сонячних панелей для автомобілів. Тому заявлені 80 км на день слід сприймати як потенційний показник майбутньої системи, а не як характеристику вже доступного серійного автомобіля.

Розробка сонячного даху є частиною ширшої стратегії Hongqi щодо розвитку електромобілів. Китайський виробник паралельно працює над іншими технологіями, які мають підвищити конкурентоспроможність його електричних моделей.

Зокрема, раніше повідомлялося, що майбутні автомобілі Hongqi можуть отримати технологію надшвидкого заряджання BYD, яка дозволяє заряджати акумулятор із 10 до 97% приблизно за дев’ять хвилин. Крім того, компанія вже розпочала випробування твердотільної батареї з енергетичною щільністю близько 380 Вт·год/кг.

Таким чином, Hongqi розвиває одразу кілька напрямів: збільшує швидкість заряджання, підвищує енергетичну щільність акумуляторів і намагається отримувати додаткову енергію безпосередньо від сонця.

Головна перевага перовскітної технології полягає у можливості зробити сонячні елементи частиною самого кузова автомобіля. Якщо виробникам вдасться забезпечити достатню довговічність та захист від навколишнього середовища, сонячні панелі можна буде встановлювати практично на будь-якій придатній поверхні кузова.

Втім, повністю замінити звичайне заряджання така система поки не зможе. Площа автомобіля обмежена, а кількість сонячної енергії сильно залежить від погоди, пори року, географічного розташування та умов паркування.

Проте додаткове виробництво електроенергії може виявитися корисним. Навіть кілька сотень кіловат-годин на рік дозволяють частково компенсувати споживання електроенергії та зменшити залежність автомобіля від зарядної інфраструктури.

Для Hongqi це також можливість виділитися на ринку електромобілів, що швидко розвивається. Китайські виробники вже конкурують між собою за запасом ходу, потужністю, швидкістю заряджання та технологіями автономного керування. Тепер до цієї гонки додається ще один параметр — здатність самого автомобіля отримувати енергію з навколишнього середовища.

Якщо перовскітні елементи зможуть довести свою довговічність у реальних умовах експлуатації, сонячний дах може поступово перетворитися з експериментальної технології на повноцінний елемент електромобілів наступного покоління.