se näyttää Batmobiililta, toimii aurinkoenergialla ja voi olla autojen tulevaisuus
unelma alkoi vuonna 1955 pikkuruisesta, lelumaisesta luomuksesta nimeltä ”Sunmobile.”Balsapuusta ja hobby Shopin renkaista rakennettu se oli vain 15 tuumaa pitkä. Sen ulkokuorta koristaneet 12 seleeni-aurinkokennoa tuottivat vähemmän hevosvoimia kuin varsinainen hevonen. Mutta se oli todiste käsitteestä: auringonvalo yksin saa kulkuneuvon kulkemaan.
vuodet kuluivat, ja unelmasta kehittyi muunnettu vuosikertakirppu, jonka katolla oli aurinkopaneelit. Sitten ylistetty polkupyörä, eläkeläisten korjaamohanke, kilpa-auto, joka ylitti Mojaven autiomaan 51 Mailin tuntivauhdilla.
se on ikiliikkujan unelma. Matkustamisesta, joka ei vahingoita planeettaa. Matkoista, jotka kestävät niin kauan kuin aurinko paistaa.
tässä unelmassa on ongelmia, isoja. Pilviä tulee. Yö laskeutuu. Fysiikan lait rajoittavat sitä, kuinka tehokkaasti aurinkopaneelit voivat muuttaa valon energiaksi.
mutta yksi startup väittää voittaneensa nämä ongelmat. Sen perustajien mukaan unelman voi saada jopa 25 900 dollarilla.
Kalifornialainen Aptera Motors, jonka nimi tulee muinaiskreikan sanasta ”siivetön”, tuo markkinoille ensimmäisen massatuotetun aurinkoauton tänä vuonna. Se on kolmipyöräinen, erittäin aerodynaaminen sähköauto, joka on päällystetty 34 neliön aurinkokennoilla. Auto on niin tehokas, että kirkkaana päivänä yksistään noista kennoista riittäisi energiaa noin 40 mailin ajamiseen — yli kaksi kertaa keskivertoamerikkalaisen työmatkaan verrattuna.
Apteran on käytävä turvallisuustesteissä ennen kuin yhtiö voi aloittaa jakelun, minkä se toivoo tapahtuvan tämän vuoden loppuun mennessä. Silloinkaan ei ole selvää, että kuluttajat haluavat ostaa jotain, joka näyttää Lepakkoauton ja kovakuoriaisen risteytykseltä. Konkurssiin päättyneen ensimmäisen yrityksen varjo leijuu perustajien yllä, kun he varustautuvat lanseeraamaan uuden tuotteensa.
mutta Apteran luojat Chris Anthony ja Steve Fambro ovat sitä mieltä, että maailma tarvitsee samanlaisen auton kuin omansa. Liikenne on suurin planeettoja lämmittävän saasteen lähde Yhdysvalloissa. Bidenin hallinto on asettanut ajoneuvojen päästöjen vähentämisen etusijalle, ja useat suuret autovalmistajat ovat luvanneet luopua polttomoottorilla varustetuista autoista ja kevyistä kuorma-autoista.
vuosien unelmoinnin jälkeen ehkä aika auringonpaisteessa ajamiselle on vihdoin koittanut.
Aurinkopaneeliteho
Anthony ja Fambro eivät lähteneet rakentamaan ajoneuvoa, joka voisi kulkea aurinkoenergialla. He halusivat vain tehdä tehokkaamman auton.
bensiinin polttaminen ei olekaan kovin tehokas tapa matkustaa; jopa neljä viidesosaa polttomoottorin tuottamasta energiasta menetetään energiaministeriön tietojen mukaan lämmönä, hukkana tuulenkestävyyden voittamiseksi tai polttoainepumppujen ja muiden komponenttien kuluttamana.
täyssähköautot suoriutuvat paljon paremmin, mutta ne eivät silti ole täydellisiä. Noin 10 prosenttia niihin menevästä energiasta menetetään muuntamalla sähköverkosta tuleva vaihtovirta akun tasavirraksi. Voimansiirtojärjestelmän tehottomuus syö vielä 20 prosenttia, ja auton on vielä käsiteltävä ilmanvastusta ja kitkaa, kautta hyötyjarrutusjärjestelmät voivat vähentää jonkin verran jätettä.
ylhäältä pyörille, Aptera on suunniteltu poistamaan mahdollisimman paljon jätettä. Sen tekijöiden mukaan auto on 13 kertaa tehokkaampi kuin kaasukäyttöinen avolava-auto ja neljä kertaa tehokkaampi kuin tavallinen sähköauto. Ainakin 90 prosenttia Apteran aurinkopaneelien tuottamasta sähköstä menee auton liikuttamiseen, yhtiö kertoo.
kuinka suunnitella tehokkuutta
selaimesi ei tue videoelementtiä.
aerodynaaminen muoto
ajoneuvon runko-nokka kaartuu, kyljet levenevät ja tavaratila kapenee-on rakennettu kuin pieni, nopea Lentokone. Tämä vähentää ilmanvastusta eli ajoneuvon liikettä vastaan virtaavan ilman voimaa.
pelkistetty ilmanvastus
Apteran alavaunu syöksyy kuin delfiinin vatsa. Tämä vähentää ajoneuvon ja maan välisen turbulenttisen ilman aiheuttamaa vastusta.
vähemmän kitkaa
insinöörit testasivat vähintään 10 rengaslajia löytääkseen sen, jolla on vähiten ”vierintävastusta” — kitkan, joka tulee pyöristä maata vasten. He päättivät myös suunnitella auton kolmella renkaalla neljän sijaan, jolloin ei olisi kosketuspistettä, jossa energiaa voi menettää.
kevyempi runko
koska kevyemmät autot vaativat vähemmän energiaa liikkuakseen, Aptera on rakennettu ultrakevyistä hiilikomposiiteista ja lasikuidusta. Sen kaareva muoto, joka jäljittelee munankuoren fysiikkaa, pitää sen vahvana kuin teräksen. Osa sen osista voidaan tuottaa 3D-tulostimella, mikä alentaa kustannuksia.
energiaa säästävä sisätila
auton sisällä lämpö poistuu autosta automaattisesti pysäköidessä, mikä vähentää ilmastointilaitteen kuormitusta. Elektroniikka on rakennettu johdot, jotka tarjoavat vähiten vastusta, erittäin tehokas LED ja pienitehoiset näytöt ja” lepotilat ” päänäytön kun ei ole käytössä.
kertyneet tehokkuusedut
kaikki tämä tarkoittaa autoa, joka tarvitsee hyvin vähän polttoainetta. Aptera käyttää energiaa vain 100 wattituntia mailia kohti-suunnilleen yhtä paljon kuin pöytätietokone kuluttaa 30 minuutissa.
Aptera voidaan ladata samalla tavalla kuin tavallinen sähköauto tankataan — yksinkertaisesti kytkemällä se pistorasiaan. Sen äärimmäinen tehokkuus tarkoittaa, että auto voi ajaa 150 mailia vain 15 minuutin kuluttua tavallisella latausasemalla.
mutta keskivertosähköauto tarvitsisi ”puoliauton kokoisen” aurinkopaneelin päästäkseen muutaman kilometrin päähän, Fambro sanoi. Samaan aikaan suhteellisen pieni määrä aurinkokennoja voi kuljettaa Apteraa.
”se toimii vain, jos on supertehokas ajoneuvo”, Fambro sanoi. Mutta kun hän ja Anthony tajusivat, kuinka pitkälle aurinko yksin voisi viedä heidät, ”ei ollut muuta suunnitelmaa kuin tehdä siitä aurinkoajoneuvo.”
vasemmalla: aurinkokäyttöinen auto, yksi maailman ensimmäisistä, Lontoossa vuonna 1960. OIKEA: Aptera Motorsin toimitusjohtajat Chris Anthony, vasemmalla, ja Steve Fambro kolmipyöräisellä Aptera-aurinkosähköautolla yhtiön tuotantosuunnittelulaitoksessa San Diegossa.
epäkäytännöllinen mutta inspiroiva
kun ensimmäinen aurinkoauto, pikkuruinen Aurinkomobiili, esiteltiin General Motorsin messuilla 65 vuotta sitten, jopa sen keksijät olivat skeptisiä sen tulevaisuudennäkymistä. GM: n virkailijat kertoivat Popular Mechanics-lehdelle, että heidän luomuksellaan ei ollut ”mitään käytännön sovellutusta autoteollisuuteen tällä hetkellä.”
mutta juuri tuo haaste vetosi tanskalaiseen seikkailijaan Hans Tholstrupiin. Koska hän tunsi syyllisyyttä fossiilisia polttoaineita käyttävistä urotöistään-lentäessään ympäri maailmaa, ajaessaan pikaveneellä ympäri Australiaa – hän halusi tehdä jotakin planeettamme hyväksi.
vuonna 1982 tholstrup ja kilpa — autonkuljettaja Larry Perkins paljastivat ”the Quiet Achiever”-veneen muotoisen, yhden kuljettajan rakennelman, jonka päällä oli 90 neliön aurinkopaneeli. Ohjausjärjestelmänä toimi peräsin, ja pyörät ja jarrut oli lainattu polkupyörästä. He söivät appelsiiniviipaleita pysyäkseen nesteytettyinä ja leiriytyivät tien varteen, joten heiltä kesti 20 päivää ajaa 2560 kilometriä Australian mantereen halki. Heidän keskinopeutensa oli 15 mailia tunnissa.
projektin koordinaattori Tom Snooks muisteli Tholstrupin verranneen matkaa Kittyhawkin lentoon: epäkäytännöllinen mutta inspiroiva ja merkki tulevasta edistyksestä. ”Jos se motivoi vielä yhden idean ja ajatuksen aurinkosähkön kehittämiseen”, tholstrup sanoi, ” silloin hanke on kannattanut hyvin.”
vuonna 1987 Tholstrup käynnisti ”World Solar Challengen” kannustaakseen muita parantamaan hänen ennätystään. Pian ympäri maapalloa alkoi syntyä aurinkokilpailuja, jotka vetivät puoleensa niin autonvalmistajien kuin lukiolaistenkin kilpailua. Ajoneuvot kehittyivät Tholstrupin” kylpyammeesta pyörillä ” luodin muotoisiin kolmipyöräisiin Autoihin, joissa oli kaarevat, siipimäiset aurinkopaneelit. Vuoteen 2013 mennessä World Solar Challenge esitteli ”cruiser-luokan” kilpailun pyrkimyksenään edistää kaupallisesti kannattavampien ajoneuvojen kehittämistä.
”se tekee todella hauskan suunnitteluhaasteen”, sanoi Michiganin yliopiston koneinsinööri Neil Dasgupta, koulun erittäin palkitun aurinkoautotiimin tiedekunnan neuvonantaja. ”Olemme edistyneet valtavasti.”
World Solar Challenge-kilpailussa toiseksi sijoittuneen tallin vuoden 2017 auto painoi vain 420 kiloa ja oli keskimäärin lähes 50 mailia tunnissa.
Aurinkoautojen on oltava pieniä ja sulavalinjaisia, Dasgupta perusteli aurinkopaneelien tehottomuutta. Aurinkosähkökennot ovat rajallisia siinä, millä aallonpituuksilla ne voivat muuttua sähköksi. Ne eivät suoriudu hyvin, kun ne kuumenevat. Parhaimmatkin aurinkopaneelit muuttavat vain noin 23 prosenttia niihin osuvasta auringonvalosta energiaksi. Saat paljon enemmän virtaa nopeammin yksinkertaisesti kytkemällä latausaseman.
täydellinen riippuvuus aurinkosähköstä aiheuttaa myös käytännön ongelmia. Se tarkoittaa, ettei autoa voi pysäköidä autotalliin tai puun alle. Kun akku on täynnä, aurinkopaneeleihin osuva lisäenergia katoaa.
”tämä on niche-tyyppinen juttu”, sanoi Timothy Lipman, toinen johtaja Transportation Sustainability Research Center Kalifornian yliopistossa Berkeleyssä. Aptera, jossa on kaksi istumapaikkaa, ei sopisi suurperheelle, työmatkalaiselle cloudy Seattlessa, putkimiehelle, joka joutuu raahaamaan laitteita ympäriinsä.
Aurinkoautojen kehitys voisi hyödyttää laajempaa autoteollisuutta, Lipman sanoi. Ne saattavat johtaa kevyempien materiaalien kehittämiseen ja tehostaa sähköautoilua. Valmistajat voisivat lisätä aurinkopaneeleita autojen akkuihin. Ehkä teknologialle löytyy käyttöä kansallispuistoissa ja armeijan syrjäisissä laitoksissa.
, mutta Lipmanin mielestä aurinkokäyttöisten autojen on vaikea löytää laajaa kaupallista menestystä. Kiinalaisvalmistaja haki vielä rahoitusta prototyyppinsä valmistamiseen, kun se ajautui taloudellisiin ongelmiin viime vuonna. World Solar Challenge-kilpailun ensimmäisen ”cruiser-luokan” hollantilaiset mestarit lanseerasivat Oman starttinsa, Lightyear One: n, ja pyrkivät aloittamaan suuren, nelipyöräisen hatchbackinsa toimitukset tämän vuoden lopussa. Silti Lightyear-auton hintalappu, noin 180 000 dollaria, vie sen useimpien ostajien ulottumattomiin.
Anthony ja Fambro tietävät, kuinka helppoa on epäonnistua. Neljä vuotta perustamisen jälkeen Aptera vuonna 2006, he jättivät venture keskellä erimielisyyttä muiden johtajien — autoalan veteraanit, jotka halusivat rakentaa perinteisen nelipyöräinen ajoneuvon saada liittovaltion lainoja. Raha ei kuitenkaan koskaan toteutunut. Yhtiö asetettiin selvitystilaan vuonna 2011, ja sen immateriaalioikeudet myytiin.
yritysanalyytikot käsittelivät romahdusta tapaustutkimuksena autoteollisuuden käynnistämisen vaaroista. Autot ovat kalliimpia tehdä kuin ohjelmistot. Liittovaltion säädökset ovat vaikeaselkoisia. Kuluttajat suhtautuvat muutokseen varauksella.
mutta Apteran keksijät ottivat tuosta kokemuksesta erilaisen opetuksen:” perinteinen suunnitteluprosessi ei salli läpimurtoja”, Fambro sanoi. ”Koska kaikki, mikä on läpimurto, nähdään polarisoivana asiana, eivätkä ne salli polarisoivien asioiden poistumista tutkimusklinikalta.”
jos Aptera aikoi menestyä, he päättivät, he eivät voineet tehdä kompromisseja täyttääkseen liittovaltion vaatimuksen tai markkinatutkimusyrityksen suosituksen. Heidän piti olla halukkaita olemaan erilaisia.
” se on teknologian marssi”, Anthony sanoi, ennen kuin mukaili Applen perustajaa Steve Jobsia. ”Ihmiset eivät tiedä, mitä he tarvitsevat, ennen kuin näytät sen heille.”
vasemmalla: Apteran tekijöiden mukaan auto on neljä kertaa tehokkaampi kuin tavallinen sähköauto. Oikealla: Aptera voidaan ladata samalla tavalla kuin tavallinen sähköauto tankataan — yksinkertaisesti kytkemällä se pistorasiaan.
”That’ s how the future happens ”
vietettyään vuosikymmenen muihin hankkeisiin Apteran tekijät ostivat yrityksen takaisin vuonna 2019 ja käynnistivät joukkorahoituskampanjan kehityksen käynnistämiseksi uudelleen.
niiden ajoitus oli hyvä. Sähköakut olivat tulleet paljon halvemmiksi ja kevyemmiksi. Aurinkokennoista oli tullut tehokkaampia. Tietojenkäsittelyn edistymisen ansiosta keksijät pystyivät simuloimaan pöytäkoneidensa ajoneuvoja, mikä nopeutti suunnitteluprosessia. Koronaviruspandemian asettamat rajoitteetkin vauhdittivat luovuutta, Anthony sanoi.
kun Aptera alkoi ottaa ennakkotilauksia viime joulukuussa, se myi suunnitellun 330 ajoneuvon ensimmäisen erän loppuun 24 tunnissa. Lähes 7 500 ihmistä on nyt laittanut talletuksia autoon.
yksi heistä oli Tyler Perkins, 27-vuotias pienen Oklahoma Cityn Lentokentän apulaisjohtaja. Teknologiaharrastaja, joka oli seurannut yritystä teini-ikäisestä lähtien, sanoi olevansa kiinnostunut Apteran ”funky, radikaali designista” ja halusi tehdä toiveikkaan vedon huomisesta.
”he ovat oikeastaan sellaisia, että’ rakennetaan futuristinen auto, koska jos emme tee sitä, kukaan ei tee sitä'”, Perkins sanoi. ”Ja niin tulevaisuus tapahtuu.”
huoli ilmastonmuutoksesta motivoi jo Perkinsiä ryhtymään vegaaniksi ja ajamaan hybridillä. Hän halusi vaihtaa sähköautoon, mutta hänen kerrostaloasunnostaan ei löydy latausasemaa. Sitten Aptera tuli markkinoille. Jopa ilman liittovaltion verohyvityksiä (jotka menevät vain nelipyöräisille sähköautoille) se maksaa lähes 10 000 dollaria vähemmän kuin muut EVs: t. Toki se on pieni, mutta hän tarvitsee vain tilaa itselleen ja retkeilyvarusteilleen.
” luulen, että se toimii hyvin minulle ihmisenä, joka yrittää olla mahdollisimman tehokas ja vaikuttaa mahdollisimman vähän ympäristöön”, Perkins sanoi.”
jokainen Aptera-fani ei sovi innokkaan ympäristönsuojelijan stereotypiaan. Nick Field, 36-vuotias kirjanpitäjä Lontoossa, on piirretty enemmän auton pitkän kantaman ja korkean suorituskyvyn; se voi mennä 0-60 mph 3.5 sekuntia ja osuma huippunopeudet 110 mph. Hänen mielestään Apteran Vähäinen ilmastovaikutus on vain lisäetu.
” I ’m in the category of, ’ I want to enjoy my life'”, Field sanoi. ”Pidän vain nopeista autoista. Minusta se on tosi siistiä.”
Anthony myönsi, että Aptera ei sovi kaikille. Mutta sillä on enemmän vetovoimaa kuin sen epäilijät antavat ymmärtää, hän sanoi. Auton korkea hyötysuhde tarkoittaa, että se tuo vähemmän kysyntää verkkoon kuin tavalliset sähköautot. Se voisi olla ihanteellinen jakeluautoille ja Postipalveluajoneuvoille, jotka eivät matkusta kauas ja viettävät paljon aikaa tyhjäkäynnillä. Ulkoilijat pitävät todennäköisesti vaihtoehdosta uskaltautua kauas latausinfrastruktuurista polttoaineesta murehtimatta. Ja ajatus pysäköidä Aptera aurinkoon ja palata autoon, jossa on enemmän polttoainetta kuin silloin, kun jätit sen — ilmainen, puhdas polttoaine — on voimakas ajatus aikana, jolloin maailma etsii muutosta.
”näemme Solarin liiketoimintamme pääasiallisena ajurina”, Anthony sanoi. ”Se mahdollistaa niin monia asioita.”
hän piti unelmoijina, jotka ensimmäisenä keksivät aurinkoautot: Tholstrup elätti itsensä appelsiiniviipaleilla mantereen halki kulkiessaan, insinööriopiskelijat rakensivat kilpa-autoja koulun jälkeen. Hän ajatteli sähköautojen varhaisia kehittäjiä, joilla oli uskoa tulevaisuuteen, joka ei kulje kaasulla. Hän muisti sijoittajia, jotka välttelivät Apteran ensimmäistä inkarnaatiota sanoen ”kuka aikoo ostaa oudon munanmuotoisen luomuksesi?”
”sama juttu kenen tahansa kanssa, joka tekee ensin jotain”, Anthony sanoi. ”Se on aina: miksi tekisit niin?”
kun Aptera osuu tielle, hän saa vastauksensa.
tästä tarinasta
editointi Lyndsey Layton, kopiointi editointi Sue Doyle. Grafiikan editointi Monica Ulmanu. Kuvankäsittely: Olivier Laurent. Suunnittelu ja kehitys Andrew Braford.
korjaus: tarinan aiemmassa versiossa erilaisten liikkuvien kohteiden ilmanvastuskertoimia kuvaava grafiikka antoi väärän luvun pullonokkadelfiinille. Sen ilmanvastuskerroin on 0,01, ei 0,001.