Hongqi создала первый автомобильный солнечный люк на перовските: до 400 кВт·ч энергии в год

Китайская компания FAW Hongqi представила прототип панорамного солнечного люка, который может вырабатывать электроэнергию непосредственно во время движения или стоянки автомобиля. Главная особенность разработки заключается в использовании перовскитных фотоэлектрических элементов — более тонких, лёгких и гибких по сравнению с традиционными кремниевыми солнечными панелями. По данным Hongqi, система способна выдавать до 300 Вт мощности в реальном времени и производить около 400 кВт·ч электроэнергии в год.

Прототип установили на электрический кроссовер Hongqi EHS7, который на китайском рынке также продаётся под названием Tiangong 08. Это крупный пятиместный электромобиль длиной 4925 мм, шириной 1950 мм и высотой 1680 мм. Его силовая установка развивает до 253 кВт, или около 339 л.с., а запас хода по циклу WLTP составляет 475 км.

Использование солнечных панелей на автомобилях само по себе не является новой идеей. Подобные решения уже появлялись на серийных моделях разных производителей, однако их эффективность долгое время оставалась ограниченной из-за небольшой площади крыши и невысокой производительности традиционных солнечных элементов.

Hongqi решила использовать вместо обычного кристаллического кремния перовскит. Это материал, который позволяет создавать тонкие и гибкие фотоэлектрические элементы. Благодаря этим свойствам их проще интегрировать непосредственно в изогнутое стекло панорамной крыши автомобиля. Кроме того, технология потенциально позволяет использовать разные цвета элементов и снизить стоимость производства.

Однако разработчикам пришлось решить несколько серьёзных технических проблем. Перовскитные элементы чувствительны к воздействию воды, кислорода и ультрафиолетового излучения. Для автомобиля это особенно важно, поскольку солнечная панель постоянно подвергается воздействию окружающей среды, перепадам температур, дождю, снегу и солнечному излучению.

Дополнительную сложность создаёт сама форма автомобильной крыши. В отличие от обычных плоских солнечных панелей, панорамное стекло автомобиля имеет изогнутую поверхность. Поэтому фотоэлектрические элементы должны сохранять эффективность даже при установке на криволинейной основе. Hongqi заявляет, что её исследовательскому центру удалось интегрировать перовскитную систему непосредственно в панорамный люк.

На практике получаемая энергия пока не предназначена исключительно для зарядки тяговой батареи. Hongqi рассчитывает использовать выработанную электроэнергию прежде всего для питания низковольтных систем автомобиля.

К ним относятся кондиционер, холодильник, охранный режим и другие электронные потребители. Таким образом, солнечная крыша может частично снизить нагрузку на основную батарею, особенно когда автомобиль находится под открытым небом.

Показатель в 400 кВт·ч в год выглядит особенно интересно в контексте эксплуатации электромобиля. Это не означает, что автомобиль сможет полностью отказаться от зарядной станции, однако дополнительная энергия, полученная от солнца, потенциально позволяет компенсировать часть ежедневного расхода электричества.

Hongqi уже рассматривает дальнейшее расширение технологии. В компании планируют в будущем интегрировать перовскитные фотоэлектрические элементы не только в крышу, но и в другие кузовные панели автомобиля, включая капот. Это позволит увеличить общую площадь солнечных элементов и соответственно повысить объём вырабатываемой энергии.

По расчётам Hongqi, при использовании солнечных элементов на большей части кузова будущий электромобиль сможет генерировать до 10 кВт·ч энергии в сутки. Компания утверждает, что этого может быть достаточно для получения до 80 км дополнительного запаса хода в день. По данным производителя, такой показатель способен покрывать более 85% ежедневных потребностей китайских автомобилистов.

При этом важно учитывать, что речь идёт о перспективной технологии. Hongqi пока не объявила конкретные сроки начала массового производства перовскитных солнечных панелей для автомобилей. Поэтому заявленные 80 км в день следует воспринимать как потенциальный показатель будущей системы, а не как характеристику уже доступного серийного автомобиля.

Разработка солнечной крыши является частью более широкой стратегии Hongqi по развитию электромобилей. Китайский производитель одновременно работает над другими технологиями, способными повысить конкурентоспособность своих электрических моделей.

В частности, ранее сообщалось, что будущие автомобили Hongqi смогут получить технологию сверхбыстрой зарядки BYD, позволяющую заряжать аккумулятор с 10 до 97% примерно за девять минут. Кроме того, компания уже начала испытания твердотельной батареи с энергетической плотностью около 380 Вт·ч/кг.

Таким образом, Hongqi развивает сразу несколько направлений: увеличивает скорость зарядки, повышает энергетическую плотность аккумуляторов и пытается получать дополнительную энергию непосредственно от солнца.

Главное преимущество перовскитной технологии заключается в возможности сделать солнечные элементы частью самого кузова автомобиля. Если производителям удастся обеспечить достаточную долговечность и защиту от окружающей среды, солнечные панели можно будет устанавливать практически на любую подходящую поверхность кузова.

Впрочем, полностью заменить обычную зарядку такая система пока не сможет. Площадь автомобиля ограничена, а количество солнечной энергии сильно зависит от погоды, времени года, географического положения и условий парковки.

Тем не менее дополнительная генерация энергии может оказаться полезной. Даже несколько сотен киловатт-часов в год позволяют частично компенсировать потребление электричества и снизить зависимость автомобиля от зарядной инфраструктуры.

Для Hongqi это также возможность выделиться на быстрорастущем рынке электромобилей. Китайские производители уже конкурируют между собой по запасу хода, мощности, скорости зарядки и технологиям автономного управления. Теперь в эту гонку добавляется ещё один параметр — способность самого автомобиля самостоятельно получать энергию от окружающей среды.

Если перовскитные элементы смогут доказать свою долговечность в реальных условиях эксплуатации, солнечная крыша может постепенно превратиться из экспериментальной технологии в полноценный элемент электромобилей следующего поколения.