2月 20, 2022

それはバットモービルのように見え、太陽エネルギーで動作し、車の未来になる可能性があります

この夢は1955年に始まり、”サンモービル”と呼ばれる小さなおもちゃのような創造物でした。”バルサ材と趣味の店のタイヤから造られて、それはちょうど15インチの長さだった。 その外観を飾った12セレン太陽電池は、実際の馬よりも少ない馬力を生産しました。 しかし、それは概念の証明でした:日光だけで車を走らせることができます。

年が続き、夢は屋根に太陽電池パネルを搭載した改造されたヴィンテージバギーへと進化した。 その後、栄光の自転車、退職者のガレージプロジェクト、時速51マイルでモハーベ砂漠を横断したレースカー。

それは永遠の動きの夢です。 地球にダメージを与えない旅行の。 太陽が輝く限り続く旅の。

この夢には大きな問題があります。 雲が来る。 夜の滝。 物理学の法則は、太陽電池パネルがどのように効率的に光をエネルギーに変えることができるかを制限します。

しかし、ある新興企業は、それらの問題を克服したと主張している。 今、その創設者は言う、夢はわずか$25,900のためにあなたのものになることができます。

古代ギリシャ語の”翼のない”に由来するカリフォルニアの会社Aptera Motorsは、今年最初の大量生産ソーラーカーを展開しています。 それは34平方フィートの太陽電池で覆われた三輪、超空力電気自動車です。 この車は非常に効率的で、晴れた日には、これらのセルだけで約40マイルを運転するのに十分なエネルギーを提供することができます—平均的なアメリ

Apteraは、同社が流通を開始する前に安全試験を受けなければならず、今年末までに行うことを望んでいる。 それでも、消費者がバットモービルとカブトムシの間のクロスのように見えるものを購入したいと思うことは明らかではありません。 彼らは彼らの新製品を起動するためにギアアップとして破産に終わった最初の試みの影は、創業者の上にハングアップします。

しかし、Apteraのクリエイター、Chris AnthonyとSteve Fambroは、世界には彼らのような車が必要だと考えています。 輸送は、米国で地球温暖化の汚染の最大の原因です。 バイデン政権は、車両の排出量を削減するためにそれを優先しており、いくつかの大手自動車メーカーは、内燃機関を搭載した車や軽トラックを段階的に廃止することを約束しています。

何年もの夢を見た後、太陽の光を運転する時間がついにここにあるかもしれません。

太陽電池パネルの電力

AnthonyとFambroは、太陽光発電で走ることができる車両を建設することに着手しなかった。 彼らはちょうどより効率的な車を作りたいと思っていました。

ガソリンを燃やすことは、非常に効率的な旅行方法ではないことが判明しました; エネルギー部門のデータによると、内燃機関によって生成されるエネルギーの5分の4は、熱として失われ、風の抵抗を克服して無駄になったり、燃料ポンプや他の部品によって使い果たされたりします。

すべての電気自動車ははるかに優れた性能を発揮しますが、まだ完璧ではありません。 それらに入るエネルギーの約10パーセントは電池のための直流に電気格子からの交流を変えること失われます。 駆動システムの非効率性は、別の20パーセントを食べる、と車はまだいくつかの廃棄物を減らすことができ、回生ブレーキシステムを介して、風の抵抗と摩擦に対処しなければなりません。

上から車輪まで、Apteraはできるだけ多くの無駄を除去するように設計されています。 そのクリエイターは、車がガス駆動のピックアップトラックよりも13倍効率的であり、平均的な電気自動車よりも四倍効率的であると言います。 Apteraのソーラーパネルによって生成される電力の少なくとも90%は、車両の移動に向かっている、と同社は述べています。

効率のために設計する方法

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空力形状
車体は、機首で湾曲し、側面に沿って広く、胴体に向かって先細りになっており、小型でスピーディな航空機のように構築されています。 これは抗力、か車の動きに対して流れる空気の力を減らす。

減少した抗力
アプテラの下部構造はイルカの腹のように急降下する。 これは、車両と地面との間の乱流空気から生じる抗力を低減するのに役立つ。

摩擦が少ない
エンジニアは、車輪から地面に対する摩擦である”転がり抵抗”が最も少ないタイヤを見つけるために、少なくとも10種類のタイヤをテス 彼らはまた、エネルギーが失われる可能性のあるタッチポイントを排除し、四つの代わりに三つのタイヤで車を設計することを選択しました。

より軽いフレーム
より軽い車が動くためにより少ないエネルギーを要求するのでApteraは超軽いカーボン合成物およびガラス繊維と造られる。 そのアーチ型の形状は、卵殻の物理学を模倣し、それを鋼のように強く保ちます。 その部品の一部は、コストを削減し、3Dプリンタ上で生産することができます。

省エネインテリア
車内は、駐車中に自動的に熱が車から取り除かれ、エアコンの負荷が低下します。 電子工学は使用中ときのメインスクリーンのための最少の抵抗、超有効なLEDsおよびローパワー表示および”休眠モード”を提供するワイヤーと造られる。

蓄積された効率
このすべては、非常に少ない燃料を必要とする車に加算されます。 Apteraはマイルごとのエネルギーのちょうど100ワット時間を使用する—デスクトップコンピュータが30分に消費すると約大いに。

Apteraは—出口にそれを単に差し込むことによって…標準的な電気自動車が燃料を供給されるのと同じ方法再充電することができる。 その極端な効率は、車が通常の充電ステーションでわずか15分後に150マイルに行くことができることを意味します。

しかし、平均的な電気自動車は、数マイル以上遠くに行くには「半トラックの大きさ」の太陽電池パネルが必要だ、とFambro氏は述べた。 一方、比較的少数の太陽電池がApteraを推進することができる。

「超効率的な車両を持っている場合にのみ機能します」とFambro氏は言います。 しかし、彼とアンソニーが太陽だけでどれだけ遠くまでそれらを取ることができるかに気づいたら、”それを太陽の乗り物にするよりも他の計画は”

1960年にロンドンで世界初の太陽駆動車。
1960年にロンドンで世界初の太陽駆動車。
Aptera Motors Ceoのクリス-アンソニー、左、スティーブ-ファンブロは、サンディエゴの同社の生産設計施設で三輪Apteraソーラー電気自動車を使用しています。
Aptera Motors Ceoのクリス-アンソニー、左、スティーブ-ファンブロは、サンディエゴの同社の生産設計施設で三輪Apteraソーラー電気自動車を使用しています。

左:1960年にロンドンで、世界初の太陽駆動車の一つ。 右: Aptera Motors Ceoのクリス-アンソニー、左、スティーブ-ファンブロは、サンディエゴの同社の生産設計施設で三輪Apteraソーラー電気自動車を使用しています。

実用的ではないが感動的な

65年前にゼネラルモーターズのトレードショーで最初の太陽電池車、小さなサンモービルがデビューしたとき、その発明者でさえ、その見通しに懐疑的であった。 GM関係者は、雑誌”Popular Mechanics”に、彼らの創造は”現時点では自動車産業への実用的な応用はない”と語った。”

しかし、その挑戦はまさにデンマークの冒険家Hans Tholstrupに訴えたものでした。 彼の化石燃料のガズリングの悪用のために罪悪感-世界中を飛んで、オーストラリアの周りにスピードボートを運転—彼は地球の利益のために何かをしたかっ

1982年、TholstrupとレースカードライバーのLarry Perkinsは”The Quiet Achiever”を発表しました—90平方フィートの太陽電池アレイで覆われたボート型のシングルドライバー構造です。 耕うん機は操舵システムとして機能し、車輪とブレーキは自転車から借りられました。 オレンジのスライスを食べて水和し、道路の側でキャンプし、彼らはオーストラリア大陸を横切って20マイルを運転するために2,560日かかりました。 彼らの平均速度は時速15マイルでした。

プロジェクトのコーディネーターであるトム・スヌックスは、トールトラップが旅をキッティホークの飛行と比較したことを回想している:非現実的だが心に強く訴えること、そして来るべき進歩の兆し。 “それは太陽光発電の開発にちょうどもう一つのアイデアと考えをやる気にさせる場合は、”Tholstrupは言った、”その後、ベンチャーはよく価値があっただろう。”

1987年、Tholstrupは彼の記録を改善するために他の人を奨励するために”World Solar Challenge”を開始しました。 すぐに太陽レースは、自動車メーカーや高校生から同様の競争を集め、世界中で湧きました。 車両はトールトラップの”車輪の上のバスタブ”から弾丸の形に進化し、湾曲した翼のような太陽電池アレイを備えた三輪車に進化しました。 2013年までにワールドソーラーチャレンジは、より商業的に実行可能な車両の開発を促進するための努力で”クルーザークラス”の競争を導入しました。

「これは本当に楽しい設計の挑戦になります」とミシガン大学の機械工学者Neil Dasgupta、学校の高度に装飾されたソーラーカーチームの教員顧問は述べています。 “そして、我々は途方もない進歩を遂げました。「

チームの2017年の車両は、World Solar Challengeで2位にランクされ、重量はわずか420ポンドで、平均時速は約50マイルでした。

太陽電池は、新しいAptera太陽電気自動車のフードをカバーしています。
太陽電池は、新しいAptera太陽電気自動車のフードをカバーしています。

ソーラーカーは、ソーラーパネルの非効率性のために、小さくて洗練されていなければならないとDasguptaは説明しました。 光電池は、電気に変えることができる波長が限られています。 彼らは熱くなるとうまく機能しません。 最高のソーラーパネルでさえ、それらに当たる太陽光の約23%をエネルギーに変換するだけです。 充電ステーションに差し込むだけで、より多くの電力をより迅速に得ることができます。

太陽光発電への全面的な依存も実用的な問題を提起する。 それは車がガレージでまたは木の下で駐車することができないことを意味する。 バッテリーがいっぱいになると、太陽電池パネルに当たる追加のエネルギーが失われます。

「これはニッチなものだ」と、カリフォルニア大学バークレー校の交通持続可能性研究センターの共同ディレクター、ティモシー・リップマンは語った。 二つの座席Apteraは、大家族、曇りシアトルの通勤者、機器の周りにラグナットしなければならない配管工のために働かないでしょう。

太陽電池自動車の進歩は、より広範な自動車産業に利益をもたらす可能性がある、とLipman氏は述べた。 それらはより軽い材料の開発につながり、電気自動車のより高い効率のためのケースを作るかもしれません。 メーカーは、車のバッテリーを増強するために太陽電池パネルを追加することができます。 たぶん、技術は国立公園や遠隔軍事施設での使用を見つけるでしょう。

新しいApteraのバッテリーに接続するバランシングボード。
新しいApteraのバッテリーに接続するバランシングボード。

しかし、リップマンは、太陽駆動車が広範な商業的成功を見つけることは困難であると考えている。 中国のメーカーは、昨年の財政問題に遭遇したときに、まだそのプロトタイプを生産するための資金を求めていました。 ワールドソーラーチャレンジの最初の”クルーザークラス”レースのオランダのチャンピオンは、独自のスタートアップ、ライトイヤーワンを開始し、今年末に彼らの大型、四輪ハッチバックの配信を開始することを目指しています。 それでも、ライトイヤー車の値札、約$180,000は、ほとんどのバイヤーの手の届かないところにそれを置きます。

アンソニーとファンブロは失敗するのがいかに簡単かを知っています。 2006年にApteraを設立してから四年後、彼らは連邦政府の融資の資格を得るために伝統的な四輪車を建設したいと思っていた他の指導者—自動車業界のベテランとの意見の不一致の中でベンチャーを去った。 しかし、お金は決して実現しませんでした。 同社は2011年に清算され、その知的財産は売却された。

ビジネスアナリストは、この崩壊を自動車のスタートアップ立ち上げの危険性のケーススタディとして扱いました。 車はソフトウェアよりも高価です。 連邦規制はナビゲートするのが難しいです。 消費者は変化に警戒しています。

しかし、Apteraの発明者たちは、その経験とは異なる教訓を取った:「伝統的な設計プロセスは、ブレークスルーを可能にしていない」とFambro氏は述べた。 「画期的なものは、偏光しているものと見なされ、偏光しているものが研究診療所を出ることを許さないからです。”

Apteraが成功するとすれば、彼らは連邦政府の要件や市場調査会社の勧告を満たすために妥協することはできないと決めた。 彼らは異なっていて喜んででなければならなかった。

「それは技術の行進だ」とアンソニーはApple創業者のSteve Jobsを言い換えた前に言った。 “人々はあなたが彼らにそれを示すまで、彼らが必要なものを知らない。”

Apteraのクリエイターは、この車は平均的な電気自動車よりも4倍効率的だと言います。
Apteraのクリエイターは、車が平均的な電気自動車よりも四倍効率的であると言います。
Apteraは—出口にそれを単に差し込むことによって...標準的な電気自動車が燃料を供給されるのと同じ方法再充電することができる。
Apteraは、標準的な電気自動車が燃料を供給するのと同じ方法で充電することができます—単にコンセントに差し込むだけです。

左:Apteraのクリエイターは、車が平均的な電気自動車よりも四倍効率的であると言います。 右:Apteraは、標準的な電気自動車が燃料を供給されるのと同じ方法で充電することができます—単にコンセントに差し込むだけです。

「それは未来がどのように起こるか」

他のベンチャーを追求した10年後、Apteraのクリエイターは2019年に同社を買収し、開発を再開するためのクラウドファンディングキャンペーンを開始した。

彼らのタイミングは良かった。 電気電池ははるかに安く、軽くなっていました。 太陽電池はより効率的になっていました。 計算の進歩により、発明者はデスクトップ上の車両をシミュレートすることができ、設計プロセスを高速化しました。 コロナウイルスのパンデミックによって課された制約さえ、創造性に拍車をかけた、とAnthonyは言った。

昨年12月にApteraが先行予約を開始したとき、計画されていた330台の最初のバッチのうち24時間で完売した。 ほぼ7,500人が今車のための預金を置いています。

そのうちの一人は、オクラホマシティの小さな空港の27歳のアシスタントマネージャー、タイラー-パーキンスだった。 彼はティーンエイジャーだったので、会社をフォローしていた技術バフは、彼がApteraの”ファンキーな、ラジカルなデザイン”に描かれ、明日に希望に満ちた賭けをした

「彼らは実際には、「未来的な車を作ろう、我々がそれをしなければ誰もしないから」と言っている」とPerkinsは言った。 “そして、それは未来がどのように起こるかです。”

Apteraが昨年12月に先行予約を開始したとき、それは24時間で330台のその計画された最初のバッチのうち完売しました。 ほぼ7,500人が今車のための預金を置いています。
昨年12月にApteraが先行予約を開始したとき、計画されていた330台の最初のバッチのうち24時間で完売しました。 ほぼ7,500人が今車のための預金を置いています。

気候変動に対する懸念は、すでにパーキンスがビーガンになり、ハイブリッドを運転する動機となっています。 彼は電気自動車に切り替えたいと思っていましたが、彼のアパートの建物は充電ステーションを提供していません。 その後、Apteraが市場に出てきました。 連邦税額控除(四輪電気自動車にのみ適用される)がなくても、他のEvよりもほぼ1 10,000少ない費用がかかります。 確かにそれは小さいですが、彼が必要とするのは自分自身と彼のキャンプギアのためのスペースです。

「私はそれが私にとって素晴らしい仕事になると思う」とパーキンスは言った、「可能な限り効率的になり、環境への影響を最小限に抑えようとしている”

すべてのApteraファンが熱心な環境保護主義者のステレオタイプに適合するわけではありません。 ロンドンの36歳の会計士であるニック-フィールドは、車の長距離と高性能にもっと惹かれています。0から60mphまでの3つの速度で行くことができます。5秒と110mphの最高速度を打ちます。 彼が懸念している限り、Apteraの低い気候への影響は単なる恩恵です。

「私は「人生を楽しみたい」というカテゴリーに入っています」とFieldは言いました。 “私は速い車が好きです。 …私はそれが本当にクールだと思います。”

アンソニーはApteraが皆のためではないことを認めた。 しかし、それは懐疑論者がそれに信用を与えるよりも多くの魅力を持っている、と彼は言った。 車の高効率は、それが通常の電気自動車よりもグリッドに少ない需要を置くことを意味します。 それは遠くに移動しないし、空転する時間の多くを使わない郵便サービス車および配達トラックにとって理想的であることができます。 屋外の熱狂者はおそらく燃料を心配しないで下部組織を満たすことから遠くに賭ける選択を好む。 そして、太陽の下でApteraを駐車し、あなたがそれを残したときよりも多くの燃料を持っている車に戻るという概念—自由で清潔な燃料—は、世界が変革を探

「私たちは太陽光をビジネスの主な原動力と考えています」とAnthony氏は述べています。 “それは非常に多くのことを可能にします。”

彼は最初にソーラーカーを考案した夢想家を考えました:トールラップは大陸横断の旅の間にオレンジのスライスに生き残り、工学学生は学校の後にレースカーを構築しました。 彼は、ガスで走らない未来を信じていた電気自動車の初期の開発者について考えました。 彼はApteraの最初の化身から敬遠した投資家を思い出し、”誰があなたの奇妙な卵の形の創造物を買うつもりですか?「

「最初に何かをする人と同じことだ」とアンソニーは言った。 “それは常にです:なぜあなたはそれを行うだろうか?”

アプテラが道にぶつかると、彼は答えを得るでしょう。

この物語について

Lyndsey Laytonによる編集、Sue Doyleによるコピー編集。 グラフィックはモニカ-ウルマヌが担当している。 Olivier Laurentによる写真編集。 Andrew Brafordによる設計と開発。

訂正:この物語の以前のバージョンでは、様々な動く物体の抗力係数を描いたグラフィックは、バンドウイルカの誤った姿を与えました。 その抗力係数は0.01であり、0.001ではありません。

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