20 února, 2022

vypadá to jako Batmobile, pracuje na sluneční energii a může být budoucností automobilů

sen začal v roce 1955, s malým, hračkářským výtvorem zvaným “ Sunmobile.“Vyrobeno z balsového dřeva a pneumatik pro hobby shop, bylo to jen 15 palců dlouhé. The 12 selenové solární články, které zdobily jeho exteriér, produkovaly méně koňských sil než skutečný kůň. Byl to však důkaz konceptu: samotné sluneční světlo může vést k běhu vozidla.

roky pokračovaly a sen se vyvinul do přestavěné vintage buggy se solárními panely na střeše. Pak oslavené kolo, garážový projekt důchodce, závodní auto, které překročilo poušť Mojave rychlostí 51 mil za hodinu.

je to sen o neustálém pohybu. Cestování, které nepoškozuje planetu. Cest, které trvají tak dlouho, dokud svítí slunce.

s tímto snem jsou problémy, velké. Přicházejí mraky. Noc padá. Fyzikální zákony omezují, jak efektivně mohou solární panely přeměnit světlo na energii.

ale jeden start-up tvrdí, že tyto problémy překonal. Nyní, jeho zakladatelé říkají, sen může být váš za pouhých $ 25,900 .

Kalifornská společnost Aptera Motors, jejíž název pochází ze starověkého řeckého slova „bezkřídlý“, uvádí na trh první sériově vyráběné solární auto v letošním roce. Je to tříkolové, ultra-aerodynamické elektrické vozidlo pokryté 34 čtverečních stop solárních článků. Auto je tak efektivní, že za jasného dne by tyto buňky samy o sobě mohly poskytnout dostatek energie k ujetí asi 40 mil-Více než dvojnásobek vzdálenosti dojíždění průměrného Američana.

Aptera musí projít bezpečnostními testy, než bude společnost schopna zahájit distribuci,což doufá do konce tohoto roku. Ani tehdy není jasné, že spotřebitelé budou chtít koupit něco, co vypadá jako kříženec Batmobile a brouka. Stín počátečního pokusu, který skončil bankrotem, visí nad zakladateli, když se chystají uvést na trh svůj nový produkt.

ale tvůrci Aptera, Chris Anthony a Steve Fambro, si myslí, že svět potřebuje auto jako oni. Doprava je největším zdrojem znečištění oteplování planety ve Spojených státech. Bidenova administrativa dala za prioritu snížení emisí vozidel a několik velkých automobilek se zavázalo, že postupně odstaví osobní a lehké nákladní automobily se spalovacími motory.

po letech snění je možná konečně čas na jízdu na slunci.

solární panel power

Anthony a Fambro se rozhodli postavit vozidlo, které by mohlo běžet na solární energii. Chtěli jen vyrobit efektivnější auto.

ukázalo se, že spalování benzínu není příliš efektivní způsob cestování; až čtyři pětiny energie vyprodukované spalovacím motorem se podle údajů Ministerstva energetiky ztrácejí jako teplo, zbytečně překonávají odpor větru nebo spotřebovávají palivová čerpadla a další komponenty.

Celoelektrická vozidla fungují mnohem lépe, ale stále nejsou dokonalá. Asi 10 procent energie, která do nich jde, se ztratí přeměnou střídavého proudu z elektrické sítě na stejnosměrný proud pro baterii. Neefektivita v pohonném systému spotřebuje dalších 20 procent a vůz se musí stále vypořádat s odporem větru a třením, díky regeneračním brzdovým systémům může snížit určitý odpad.

z horní části na kola je Aptera navržena tak, aby eliminovala co nejvíce odpadu. Jeho tvůrci tvrdí, že auto je 13krát účinnější než plynový pickup a čtyřikrát účinnější než průměrné elektrické vozidlo. Nejméně 90 procent energie vyrobené solárními panely Aptera jde do pohybu vozidla, společnost říká.

jak navrhnout efektivitu

váš prohlížeč nepodporuje prvek videa.

aerodynamický tvar
karoserie vozidla-zakřivená v nose, široká po stranách a zúžená směrem ke kufru – je postavena jako malé, rychlé letadlo. Tím se snižuje odpor nebo síla vzduchu proudícího proti pohybu vozidla.

snížený odpor
podvozek Aptery se snáší jako břicho delfína. To slouží ke snížení odporu, který pochází z turbulentního vzduchu mezi vozidlem a zemí.

menší tření
inženýři testovali nejméně 10 druhů pneumatik, aby našli pneumatiku s nejmenším „valivým odporem“ — třením, které pochází z kol proti zemi. Rozhodli se také navrhnout auto se třemi pneumatikami, místo čtyř, což eliminuje dotykový bod, kde může dojít ke ztrátě energie.

lehčí rám
vzhledem k tomu, že lehčí automobily vyžadují méně energie k pohybu, je Aptera postavena z ultralehkých uhlíkových kompozitů a skleněných vláken. Jeho klenutý tvar, který napodobuje fyziku skořápky, ji udržuje silnou jako ocel. Některé jeho části mohou být vyráběny na 3D tiskárně, což snižuje náklady.

energeticky úsporný interiér
uvnitř vozidla je teplo automaticky odstraněno z vozu při zaparkování, čímž se snižuje zatížení klimatizace. Elektronika je postavena s dráty, které nabízejí nejmenší odpor, ultra účinné LED diody a displeje s nízkým výkonem a „režimy spánku“ pro hlavní obrazovku, když se nepoužívají.

kumulovaná účinnost
to vše přispívá k vozu, který vyžaduje velmi málo paliva. Aptera spotřebuje pouhých 100 wattových hodin energie na míli-asi tolik, kolik spotřebuje stolní počítač za 30 minut.

Aptera lze dobít stejným způsobem jako standardní elektrické vozidlo-pouhým zapojením do zásuvky. Jeho extrémní účinnost znamená, že auto může jet 150 mil za pouhých 15 minut na běžné nabíjecí stanici.

ale průměrný elektromobil by potřeboval solární panel „velikosti návěsu“, aby mohl jet dál než několik kilometrů, uvedl Fambro. Mezitím může Aptera pohánět relativně malý počet solárních článků.

„funguje to, pouze pokud máte super efektivní vozidlo,“ řekl Fambro. Ale jakmile si s Anthonym uvědomili, jak daleko je samotné slunce může vzít, “ neexistoval žádný jiný plán, než aby se z něj stalo solární vozidlo.“.“

auto poháněné sluncem, jedno z prvních na světě, v Londýně v roce 1960.
auto poháněné sluncem, jedno z prvních na světě, v Londýně v roce 1960.
generální ředitelé Aptera Motors Chris Anthony, vlevo, odjet, a Steve Fambro s tříkolovým solárním elektrickým vozidlem Aptera ve výrobním závodě společnosti v San Diegu.
generální ředitelé Aptera Motors Chris Anthony, vlevo a Steve Fambro s tříkolovým solárním elektrickým vozidlem Aptera ve výrobním závodě společnosti v San Diegu.

vlevo: auto poháněné sluncem, jedno z prvních na světě, v Londýně v roce 1960. PRÁVO: Generální ředitelé Aptera Motors Chris Anthony, vlevo, odjet, a Steve Fambro s tříkolovým solárním elektrickým vozidlem Aptera ve výrobním závodě společnosti v San Diegu.

nepraktické, ale inspirativní

když první solární vozidlo, malý Sunmobile, debutovalo na veletrhu General Motors před 65 lety, dokonce i jeho vynálezci byli skeptičtí ohledně svých vyhlídek. Úředníci GM řekli časopisu Popular Mechanics, že jejich tvorba nemá v současné době žádnou praktickou aplikaci v automobilovém průmyslu.“

ale tato výzva byla přesně to, co apelovalo na dánského dobrodruha Hanse Tholstrupa. Cítil se provinile za své exploze na fosilní paliva-létal po celém světě — řídil motorový člun po Austrálii-chtěl udělat něco pro prospěch planety.

v roce 1982 tholstrup a závodník Larry Perkins představili „The Quiet Achiever“ — konstrukci lodi ve tvaru jednoho řidiče zakončenou solárním polem o rozloze 90 čtverečních stop. Kormidlo sloužilo jako systém řízení a kola a brzdy byly vypůjčeny z jízdního kola. Jíst pomerančové plátky, aby zůstali hydratovaní a kempovali u silnice, trvalo jim 20 dní, než najeli 2 560 kilometrů přes australský kontinent. Jejich průměrná rychlost byla 15 mil za hodinu.

Tom Snooks, Koordinátor projektu, připomněl, že Tholstrup přirovnal cestu k letu Kittyhawk: nepraktické, ale inspirativní a znamení pokroku, který přijde. „Pokud to bude motivovat ještě jednu myšlenku a myšlenku ve vývoji solární energie,“ řekl Tholstrup, “ pak bude podnik dobře užitečný.“

v roce 1987 tholstrup zahájil „World Solar Challenge“, aby povzbudil ostatní, aby zlepšili svůj rekord. Brzy se po celém světě objevily solární závody, přilákat konkurenci výrobců automobilů i studentů středních škol. Vozidla se vyvíjela od Tholstrupovy „vany na kolech“ přes kulové tvary až po tříkolové vozy se zakřivenými, křídlovými solárními poli. Do roku 2013 World Solar Challenge představila soutěž“ cruiser class “ ve snaze podnítit vývoj komerčně životaschopnějších vozidel.

„je to opravdu zábavná designová výzva,“ řekl strojní inženýr University of Michigan Neil Dasgupta, Fakultní poradce vysoce vyzdobeného týmu solárních automobilů školy. „A udělali jsme obrovské pokroky.“

vozidlo týmu 2017, které se umístilo na druhém místě ve World Solar Challenge, vážilo pouhých 420 liber a v průměru dosahovalo téměř 50 mil za hodinu.

solární články pokrývají kapotu nového solárního elektrického vozidla Aptera.
solární články pokrývají kapotu nového solárního elektrického vozidla Aptera.

solární automobily musí být malé a elegantní, vysvětlil Dasgupta kvůli neefektivitě solárních panelů. Fotovoltaické články jsou omezené, v jakých vlnových délkách se mohou proměnit v elektřinu. Když se rozpálí, tak se jim nedaří. Dokonce i nejlepší solární panely přeměňují pouze asi 23 procent slunečního světla, které je zasáhne, na energii. Můžete získat mnohem více energie rychleji pouhým zapojením do nabíjecí stanice.

úplná závislost na solární energii také představuje praktické problémy. Znamená to, že auto nelze zaparkovat v garáži nebo pod stromem. Jakmile je baterie plná, ztratí se veškerá další energie, která zasáhne solární panely.

“ Jedná se o výklenek,“ řekl Timothy Lipman, spoluředitel výzkumného centra pro udržitelnost dopravy na Kalifornské univerzitě v Berkeley. Aptera, který sedí dva, by nefungoval pro velkou rodinu, dojíždějící v zamračeném Seattlu, instalatér, který musí tahat vybavení.

pokroky v solárních automobilech by mohly prospět širšímu automobilovému průmyslu, uvedl Lipman. Mohou vést k vývoji lehčích materiálů a učinit důvod pro větší účinnost v elektrických vozidlech. Výrobci by mohli přidat solární panely k rozšíření autobaterií. Možná tato technologie najde využití v národních parcích a vzdálených vojenských zařízeních.

vyvažovací deska, která se připojuje k baterii pro novou Aptera.
vyvažovací deska, která se připojuje k baterii pro novou Aptera.

Lipman si však myslí, že pro vozidla poháněná sluncem bude obtížné najít široký komerční úspěch. Čínský výrobce stále hledal finance na výrobu svého prototypu, když se loni dostal do finančních problémů. Nizozemští šampioni prvního závodu „třídy křižníků“ na světě Solar Challenge zahájili svůj vlastní start-up, Lightyear One, a cílem je zahájit dodávky svého velkého čtyřkolového hatchbacku na konci tohoto roku. Přesto je cena vozu Lightyear, asi 180 000 dolarů, mimo dosah většiny kupujících.

Anthony a Fambro vědí, jak snadné je selhat. Čtyři roky po založení společnosti Aptera v roce 2006 opustili podnik uprostřed nesouhlasu s dalšími veterány automobilového průmyslu, kteří chtěli postavit tradiční čtyřkolové vozidlo, aby získali nárok na federální půjčky. Peníze se ale nikdy neuskutečnily. Společnost byla v roce 2011 zlikvidována a její duševní vlastnictví prodáno.

obchodní analytici považovali kolaps za případovou studii nebezpečí zahájení automobilového startu. Auta jsou dražší než software. Federální předpisy se obtížně orientují. Spotřebitelé se obávají změn.

ale Aptera vynálezci vzali jinou lekci z této zkušenosti: „tradiční proces návrhu neumožňuje průlomy,“ řekl Fambro. „Protože cokoli, co je průlomem, je považováno za něco, co polarizuje, a nedovolují polarizaci věcí opustit výzkumnou kliniku.“

pokud by Aptera uspěla, rozhodli se, že nemohou dělat kompromisy, aby uspokojili federální požadavek nebo doporučení firmy pro průzkum trhu. Museli být ochotni být jiní.

„to je pochod technologií,“ řekl Anthony, než parafrázoval zakladatele Apple Steva Jobse. „Lidé nevědí, co potřebují, dokud jim to neukážete.“

podle tvůrců Aptery je vůz čtyřikrát účinnější než průměrný elektromobil.
tvůrci Aptera tvrdí, že auto je čtyřikrát účinnější než průměrné elektrické vozidlo.
Aptera lze dobít stejným způsobem jako standardní elektrické vozidlo-pouhým zapojením do zásuvky.
Aptera lze dobít stejným způsobem, jakým je poháněn běžný elektromobil-jednoduchým zapojením do zásuvky.

vlevo: tvůrci Aptery tvrdí, že auto je čtyřikrát účinnější než průměrný elektromobil. Správně: Aptera lze dobít stejným způsobem jako standardní elektrické vozidlo-pouhým zapojením do zásuvky.

‚tak se stane budoucnost‘

po deseti letech strávených sledováním jiných podniků tvůrci Aptera koupili společnost zpět v roce 2019 a zahájili crowdfundingovou kampaň k restartu vývoje.

jejich načasování bylo dobré. Elektrické baterie byly mnohem levnější a lehčí. Solární články se staly účinnějšími. Pokroky v oblasti výpočetní techniky umožnily vynálezcům simulovat vozidla na svých stolních počítačích, což urychlilo proces návrhu. Dokonce i omezení vyvolaná pandemií koronavirů podnítila kreativitu, řekl Anthony.

když Aptera loni v prosinci začala přijímat předobjednávky, vyprodala z plánované první várky 330 vozidel za 24 hodin. Téměř 7500 lidí nyní složilo zálohy na auto.

jedním z nich byl Tyler Perkins, 27letý asistent manažera malého letiště v Oklahoma City. Technologický nadšenec, který společnost sledoval od dospívání, řekl, že byl přitahován k „funky“ Aptera, radikální design “ a chtěl nadějně vsadit na zítřek.

„jsou vlastně jako:“ postavme futuristické auto, protože pokud to neuděláme, nikdo to neudělá, “ řekl Perkins. „A tak se stane budoucnost.“

když Aptera loni v prosinci začala s předobjednávkami, vyprodala z plánované první várky 330 vozidel za 24 hodin. Téměř 7500 lidí nyní odložilo vklady na auto.
když Aptera loni v prosinci začala přijímat předobjednávky, vyprodala z plánované první várky 330 vozidel za 24 hodin. Téměř 7500 lidí nyní odložilo vklady na auto.

obavy ze změny klimatu již motivovaly Perkinse, aby se stal veganem a řídil hybrid. Chtěl přejít na elektrické vozidlo, ale jeho bytový dům nenabízí nabíjecí stanici. Pak přišla na trh Aptera. I bez federálních daňových úlev (které jdou pouze na čtyřkolová elektrická vozidla) stojí téměř o 10 000 USD méně než ostatní EV. Jistě, že je to malé, ale vše, co potřebuje, je prostor pro sebe a své kempinkové vybavení.

„myslím, že to pro mě bude fungovat skvěle,“ řekl Perkins, „jako někdo, kdo se snaží být co nejúčinnější a mít minimální dopad na životní prostředí.“

ne každý fanoušek Aptera zapadá do stereotypu vášnivého ekologa. Nick Field, 36letý účetní v Londýně, je více přitahován k dlouhému dojezdu a vysokému výkonu vozu; může jít z 0 na 60 mph za 3.5 sekund a hit nejvyšší rychlosti 110 mph. Pokud jde o něj, nízký dopad na klima Aptera je jen okrajovým přínosem.

„jsem v kategorii“ chci si užívat svého života“, “ řekl Field. „Mám rád rychlá auta. … Myslím, že je to opravdu super.“

Anthony uznal, že Aptera není pro každého. Má ale podle něj větší přitažlivost, než jí připisují skeptici. Vysoká účinnost vozu znamená, že klade menší poptávku na síti než běžné elektromobily. Mohlo by to být ideální pro doručovací vozy a poštovní vozidla, která necestují daleko a tráví spoustu času volnoběhem. Outdooroví nadšenci budou pravděpodobně rádi možnost pustit se daleko od nabíjení infrastruktury bez obav o palivo. A představa zaparkovat Aptera na slunci a vrátit se k autu, které má více paliva — než když jste ho nechali-bez, čisté palivo – je silný nápad v době, kdy svět hledá transformaci.

„vidíme solární energii jako hlavní hnací sílu našeho podnikání,“ řekl Anthony. „Umožňuje tolik věcí.“

považoval za snílky, kteří poprvé pojali solární auta: Tholstrup, který během své cesty napříč kontinenty existoval na pomerančových plátcích, studenti inženýrství stavěli závodní vozy po škole. Přemýšlel o raných vývojářích elektrických vozidel, kteří věřili v budoucnost, která neběží na plyn. Vzpomněl si na investory, kteří se vyhýbali první inkarnaci Aptery a řekli: „kdo si koupí vaše podivné stvoření ve tvaru vejce?“

„je to stejné s každým, kdo něco udělá jako první,“ řekl Anthony. „Je to vždycky: Proč bys to dělal?“

když Aptera vyrazí na cestu, dostane odpověď.

o tomto příběhu

editace Lyndsey Layton, copy editace Sue Doyle. Grafické úpravy od Moniky Ulmanu. Úpravy fotografií od Oliviera Laurenta. Design a vývoj Andrew Braford.

oprava: v dřívější verzi tohoto příběhu dala grafika zobrazující koeficienty odporu různých pohybujících se objektů nesprávnou postavu delfína bottlenose. Jeho součinitel odporu je 0,01, ne 0,001.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.