Det ser Ut Som Batmobile, fungerer på solenergi, og kan være fremtidens biler
drømmen begynte i 1955, med en liten, toylike skapelse kalt » Sunmobile.»Bygget fra balsa tre og hobby butikk dekk, det var bare 15 inches lang . De 12 selensolcellene som dekorerte utsiden, produserte mindre hestekrefter enn en faktisk hest. Men det var bevis på et konsept: Sollys alene kan få et kjøretøy til å løpe.
årene gikk, og drømmen utviklet seg til en ombygd vintage buggy med solcellepaneler på taket. Deretter en glorifisert sykkel, en pensjonist garasje prosjekt, en racerbil som krysset Mojave-Ørkenen på 51 miles per time.
det er en drøm om evig bevegelse. Av reiser som ikke gjør skade på planeten. Av reiser som varer så lenge solen skinner.
det er problemer med denne drømmen, store. Skyene kommer. Natten faller. Fysikkens lover begrenser hvor effektivt solcellepaneler kan slå lys til energi.
men en oppstart hevder at den har overvunnet disse problemene. Nå, grunnleggerne si, drømmen kan bli din for så lite som $ 25,900.
Aptera Motors, Et California-selskap hvis navn kommer fra det gamle greske for «vingeløse», ruller ut den første masseproduserte solbilen i år. Det er et trehjulet, ultra-aerodynamisk elektrisk kjøretøy dekket av 34 kvadratmeter solceller. Bilen er så effektiv at disse cellene alene på en klar dag kan gi nok energi til å kjøre rundt 40 miles-mer enn dobbelt så langt som den gjennomsnittlige Amerikanerens pendling.
Aptera må gjennomgå sikkerhetstester før selskapet kan starte distribusjon, som det håper å gjøre innen utgangen av dette året. Selv da er det ikke klart at forbrukerne vil ønske å kjøpe noe som ser ut som et kryss mellom Batmobile og en bille. Skyggen av et innledende forsøk, som endte i konkurs, henger over grunnleggerne som de gir opp for å lansere sitt nye produkt.
Men apteras skapere, Chris Anthony og Steve Fambro, tror at verden trenger en bil som deres. Transport er den største kilden til planetoppvarming forurensning i Usa. Biden-administrasjonen har prioritert å redusere bilutslippene, og flere store bilprodusenter har lovet å fase ut biler og lette lastebiler med forbrenningsmotorer.
etter år med drømmer, er kanskje tiden for å kjøre på solskinn endelig her.
Solcellepanel strøm
Anthony Og Fambro ikke satt ut for å bygge et kjøretøy som kan kjøre på solenergi. De ønsket bare å lage en mer effektiv bil.
Brennende bensin, viser det seg, er ikke en veldig effektiv måte å reise på; så mye som fire femtedeler av energien som produseres av en forbrenningsmotor, går tapt som varme, bortkastet å overvinne vindmotstand eller brukes opp av drivstoffpumper og andre komponenter, ifølge Energy Department data.
Alle elektriske biler utfører mye bedre, men de er fortsatt ikke perfekte. Om lag 10 prosent av energien som går inn i dem, går tapt ved å konvertere vekselstrøm fra elnettet til likestrøm for batteriet. Ineffektivitet i drivsystemet spiser opp ytterligere 20 prosent, og bilen må fortsatt håndtere vindmotstand og friksjon, gjennom regenerative bremsesystemer kan redusere noe avfall.
Fra topp til hjul er Aptera designet for å eliminere så mye avfall som mulig. Dens skapere sier at bilen er 13 ganger mer effektiv enn en gassdrevet lastebil og fire ganger mer effektiv enn gjennomsnittlig elektrisk kjøretøy. Minst 90 prosent av kraften produsert Av Apteras solcellepaneler går mot å gjøre kjøretøyet flytte, sier selskapet.
hvordan designe for effektivitet
nettleseren din støtter ikke videoelementet.
Aerodynamisk form
bilens kropp-buet i nesen, bred langs sidene og avsmalnet mot bagasjerommet – er bygget som et lite, raskt fly. Dette reduserer luftmotstanden, eller kraften av luft som strømmer mot bevegelsen av kjøretøyet.
Redusert dra
Apteras undervogn svinger som en delfins mage. Dette tjener til å redusere dra som kommer fra den turbulente luften mellom kjøretøyet og bakken.
Mindre friksjon
ingeniørene testet minst 10 typer dekk for å finne den med minst » rullemotstand — – friksjonen som kommer fra hjulene mot bakken. De valgte også å designe bilen med tre dekk, i stedet for fire, og eliminerer et berøringspunkt der energi kan gå tapt.
Lettere ramme
fordi lettere biler krever mindre energi for å bevege Seg, Er Aptera bygget med ultralette karbonkompositter og glassfiber. Den buede formen, som etterligner fysikken til et eggeskall, holder den sterk som stål. Noen av delene kan produseres PÅ EN 3D-skriver, og reduserer kostnadene.
Energibesparende interiør
inne i bilen fjernes varmen automatisk fra bilen mens den parkeres, noe som reduserer belastningen på klimaanlegget. Elektronikk er bygget med ledninger som gir minst motstand, ultra-effektive Lysdioder og lavt strømforbruk skjermer og» hvilemodus » for hovedskjermen når den ikke er i bruk.
Akkumulert effektivitet
alt dette legger opp til en bil som krever svært lite drivstoff. Aptera bruker bare 100 watt timer energi per mil-omtrent like mye som en stasjonær datamaskin forbruker på 30 minutter.
Aptera kan lades opp på samme måte som en vanlig elektrisk bil er drevet – ved å koble den til en stikkontakt. Dens ekstreme effektivitet betyr at bilen kan gå 150 miles etter bare 15 minutter på en vanlig ladestasjon.
men en gjennomsnittlig elektrisk bil vil trenge et solcellepanel «størrelsen på en semi truck» for å gå lenger enn noen få miles, Sa Fambro. I mellomtiden kan et relativt lite antall solceller drive Aptera.
«Det fungerer bare hvis du har et supereffektivt kjøretøy,» Sa Fambro. Men når Han og Anthony innså hvor langt solen alene kunne ta dem, «det var ingen annen plan enn å gjøre det til et solbil.»
VENSTRE: en soldrevet bil, en av verdens første, i London i 1960. HØYRE: Aptera Motors CEOs Chris Anthony, venstre, Og Steve Fambro med tre hjul aptera solar elektrisk kjøretøy på selskapets produksjon design anlegg I San Diego.
Upraktisk,men inspirerende
da det første solkjøretøyet, den lille Sunmobile, debuterte på En General Motors-messe for 65 år siden, var selv oppfinnerne skeptiske til utsiktene. Gm-tjenestemenn fortalte Magasinet Popular Mechanics at deres opprettelse var av «ingen praktisk anvendelse på bilindustrien for tiden.»
men den utfordringen var akkurat det som appellerte til den danske eventyreren Hans Tholstrup. Han følte seg skyldig i sine fossile brenselsguderier-flyr rundt i verden, kjører en fartbåt Rundt Australia-han ønsket å gjøre noe for å være til nytte for planeten.
I 1982 avduket Tholstrup Og racerbilfører Larry Perkins «The Quiet Achiever» — en båtformet, single-driver konstruksjon toppet av en 90-kvadratmeter solenergi array. Styresystemet fungerte som styresystem, og hjulene og bremsene ble lånt fra en sykkel. Å spise oransje skiver for å holde seg hydrert og camping ved siden av veien, tok de 20 dager å kjøre 2,560 miles over Det Australske kontinentet. Deres gjennomsnittlige hastighet var 15 miles per time.
Tom Snooks, prosjektets koordinator, minnet Tholstrup om å sammenligne reisen til Kittyhawk-flyet: upraktisk, men inspirerende, og et tegn på fremskritt som kommer. «Hvis Det vil motivere bare en ide og tanke i utviklingen av solenergi, «Sa Tholstrup,» da vil venture ha vært vel verdt.»
I 1987 lanserte Tholstrup «World Solar Challenge» for å oppmuntre andre til å forbedre sin rekord. Snart solar løp ble spretter opp rundt om i verden, tiltrekke konkurranse fra bilprodusenter og high school-elever alike. Kjøretøyene utviklet Seg fra Tholstrups «badekar på hjul» til kuleformer til trehjulede biler med buede, vingeformede solarrayer. I 2013 Introduserte World Solar Challenge en» cruiser class » – konkurranse i et forsøk på å stimulere utviklingen av mer kommersielt levedyktige kjøretøy.
«Det gir en veldig morsom designutfordring,» sa Neil Dasgupta, fakultetsrådgiver for skolens høyt dekorerte solbilteam. «Og vi har gjort enorme fremskritt.»
lagets 2017-kjøretøy, som plasserte andre i World Solar Challenge, veide bare 420 pund og i gjennomsnitt nesten 50 miles i timen.
Solbiler må være små og slanke, forklarte Dasgupta, på grunn av ineffektivitet i solcellepaneler. Fotovoltaiske celler er begrenset i hvilke bølgelengder de kan bli til elektrisitet. De gjør det ikke bra når de blir varme. Selv de beste solcellepanelene konverterer bare om lag 23 prosent av sollyset som rammer dem til energi. Du kan få mye mer kraft raskere ved å koble til en ladestasjon.
Total avhengighet av solenergi utgjør også praktiske problemer. Det betyr at bilen ikke kan parkeres i en garasje eller under et tre. Når batteriet er fullt, er noen ekstra energi som treffer solcellepaneler tapt.
«Dette er en nisje slags ting,» Sa Timothy Lipman, meddirektør For Transportation Sustainability Research Center ved University Of California I Berkeley. Aptera, som seter to, ville ikke fungere for en stor familie, en pendler i overskyet Seattle, en rørlegger som må slepe rundt utstyr.
Fremskritt i solbiler kan være til nytte for den bredere bilindustrien, Sa Lipman. De kan føre til utvikling av lettere materialer og gjøre saken for større effektivitet i elektriske biler. Produsenter kan legge til solcellepaneler for å øke bilbatterier. Kanskje teknologien vil finne bruk på nasjonalparker og eksterne militære installasjoner.
Men Lipman mener det vil være vanskelig for soldrevne biler å finne bred kommersiell suksess. En Kinesisk produsent søkte fortsatt finansiering for å produsere prototypen da den fikk økonomiske problemer i fjor. De nederlandske mesterne i Det første «cruiser class» – løpet i World Solar Challenge lanserte Sin egen oppstart, Lightyear One, og tar sikte på å starte leveranser av deres store firehjulede hatchback i slutten av dette året. Likevel, Lightyear bilens prislapp, ca $180.000, setter den utenfor rekkevidde for de fleste kjøpere.
Anthony og Fambro vet hvor lett det er å mislykkes. Fire år etter å ha grunnlagt Aptera i 2006, forlot de venture blant uenighet med andre lederskap-bilindustrien veteraner som ønsket å bygge et tradisjonelt firehjulet kjøretøy for å kvalifisere for føderale lån. Men pengene materialiserte seg aldri. Selskapet ble likvidert i 2011, og dets immaterielle eiendom solgt.
Forretningsanalytikere behandlet sammenbruddet som en casestudie i farene ved å lansere en biloppstart. Biler er dyrere å lage enn programvare. Føderale forskrifter er vanskelig å navigere. Forbrukerne er forsiktige med endring.
Men Apteras oppfinnere tok en annen leksjon fra den erfaringen :» den tradisjonelle designprosessen tillater ikke gjennombrudd, » Sa Fambro. «Fordi alt som er et gjennombrudd, blir sett på som noe som polariserer, og de tillater ikke polariserende ting å gå ut av forskningsklinikken.»
Hvis Aptera skulle lykkes, bestemte De seg for at De ikke kunne gjøre kompromisser for å tilfredsstille et føderalt krav eller et markedsundersøkelsesfirma anbefaling. De måtte være villige til å være annerledes.
«Det er teknologimarsjen,» Sa Anthony, før han omskrev apples grunnlegger Steve Jobs. «Folk vet ikke hva de trenger før du viser det til dem.»
Apteras skapere sier at bilen er fire ganger mer effektiv enn den gjennomsnittlige elbilen. HØYRE: Aptera kan lades opp på samme måte som en vanlig elektrisk bil er drevet – ved å koble den til en stikkontakt.
‘Det er slik fremtiden skjer’
Etter et tiår med å forfølge andre ventures, Kjøpte apteras skapere tilbake selskapet i 2019 og lanserte en crowdfunding-kampanje for å starte utviklingen på nytt.
timingen var god. Elektriske batterier hadde blitt mye billigere og lettere. Solceller har blitt mer effektive. Fremskritt innen databehandling gjorde det mulig for oppfinnerne å simulere kjøretøyene på skrivebordet, noe som økte designprosessen. Selv begrensningene pålagt av koronaviruspandemien ansporet kreativitet, Sa Anthony.
Da Aptera begynte å ta preorders i desember i fjor, solgte Den ut av sin planlagte første batch av 330 biler på 24 timer. Nesten 7500 mennesker har nå satt ned innskudd for en bil.
En Av Dem var Tyler Perkins, Den 27 år gamle assisterende lederen av En liten flyplass I Oklahoma City. En teknologi buff som hadde fulgt selskapet siden han var tenåring, han sa han ble trukket Til Aptera er «funky, radikal design» og ønsket å gjøre en håpefull innsats på i morgen.
«de er faktisk som,» la oss bygge en futuristisk bil, for hvis vi ikke gjør det, vil ingen, » Sa Perkins . «Og det er slik fremtiden skjer.»
Bekymring for klimaendringer motiverte Allerede Perkins til å bli veganer og kjøre en hybrid. Han ønsket å bytte til en elektrisk bil, men hans bygård tilbyr ingen ladestasjon. Så Kom Aptera på markedet. Selv uten føderale skattekreditter (som bare går til firehjulede elektriske kjøretøy) koster det nesten $10.000 mindre enn andre Ev-Er. Klart det er lite, men alt han trenger er plass til seg selv og hans campingutstyr.
«Jeg tror Det vil fungere bra for meg,» Sa Perkins, » som en som prøver å være så effektiv som mulig og har minimal innvirkning på miljøet.»
Ikke Alle Aptera fan passer stereotypen av en ivrig miljøforkjemper. Nick Field, en 36 år gammel regnskapsfører I London, trekkes mer til bilens lange rekkevidde og høy ytelse; det kan gå fra 0 til 60 mph i 3.5 sekunder og treffer topphastigheter på 110 mph. Så vidt Han er bekymret, Er Apteras lave klimapåvirkning bare en frynsegode.
«jeg er i kategorien,» jeg vil nyte livet mitt, » Sa Field. «Jeg liker raske biler. … Jeg synes det er veldig kult.»
Anthony erkjente At Aptera er ikke for alle. Men det har mer appell enn sine skeptikere gir det kreditt for, sa han. Bilens høye effektivitet betyr at det setter mindre etterspørsel på nettet enn vanlige elbiler. Det kan være ideelt for levering lastebiler og Postvogn, som ikke reiser langt og bruker mye tid på tomgang. Friluftsentusiaster vil trolig like muligheten til å våge seg langt fra ladeinfrastruktur uten å bekymre seg for drivstoff. Og tanken om å parkere En Aptera i solen og gå tilbake til en bil som har mer drivstoff enn da du forlot det — gratis, rent drivstoff — er en kraftig ide på en tid da verden ser etter transformasjon.
» vi ser solenergi som hoveddriveren for vår virksomhet, » Sa Anthony. «Det muliggjør så mange ting.»
han betraktet drømmerne som først tenkte på solbiler: Tholstrup levde på oransje skiver under sin reise på tvers av kontinentet, ingeniørstudenter bygger racerbiler etter skolen. Han tenkte på de tidlige utviklerne av elektriske biler, som hadde tro på en fremtid som ikke kjørte på gass. Han husket investorene som skvatt bort Fra Aptera første inkarnasjon, sier » hvem kommer til å kjøpe rare egg-formet skapelse?»
«det er det samme med alle som gjør noe først,» Sa Anthony. «Det er alltid: Hvorfor ville du gjøre det?»
Når Aptera treffer veien, vil Han ha sitt svar.
Om denne historien
Redigering Av Lyndsey Layton, kopi redigering Av Sue Doyle. Grafisk redigering Av Monica Ulmanu. Foto redigering Av Olivier Laurent. Design Og utvikling Av Andrew Braford.
Korreksjon: i en tidligere versjon av denne historien ga grafikken som viser dra-koeffisientene til ulike bevegelige objekter et feil tall for en flaskedelfin. Dens dragkoeffisient er 0,01, ikke 0,001.