Главная проблема попыток напрямую питать электромобили от солнечных панелей на крыше

Солнечная крыша кажется идеальным дополнением к электромобилю. Припарковались на улице, не стали подключать его к зарядке — и уехали с полной батареей. Проблема в том, что даже относительно большая крыша автомобиля дает мало места для сбора солнечной энергии, а для движения современного электромобиля требуется много электричества.

Можно подумать, что решение — установить больше панелей. Однако дополнительное оборудование создает сразу несколько проблем. Из-за увеличения массы электромоторам приходится работать интенсивнее и расходовать больше энергии. Кроме того, дополнительное оборудование может ухудшить аэродинамику, увеличить сопротивление воздуха и снизить эффективность. 

Автопроизводители пытаются преодолеть эти ограничения: они испытывают солнечные панели, которые можно выдвигать, когда автомобиль припаркован, а также легкие электромобили, способные проехать больше на каждом ватт-часе. Однако у воплощения этих идей есть практические трудности, о которых мы расскажем.

В отличие от электромобилей, фургоны для отдыха лучше подходят для установки солнечных панелей на крыше: такие панели, как система мощностью 210 Вт от Winnebago на Revel Sport, могут питать освещение, вентиляторы и холодильники. От них не ждут, что они будут помогать двигать автомобиль.

Начнем с цифр. По оценке EPA, средний электромобиль 2025 модельного года расходует 39 кВт·ч на 100 миль, или 390 Вт·ч на милю. Предположим, что на крыше электромобиля площадью около 22 квадратных футов установлена солнечная батарея мощностью 400 Вт. Если бы она выдавала номинальную мощность в течение четырех часов, то до учета потерь при зарядке произвела бы всего 1,6 кВт·ч. Этого хватило бы примерно на 4 мили при среднем расходе, указанном EPA.

И это при благоприятных условиях. Тень, облачность, жара и неудачное положение автомобиля при парковке — все это может снизить выработку солнечной энергии. К тому же площадь крыши ограничена. И все же мы не можем не вспомнить о крошечном электромобиле на солнечной энергии от Squad Mobility, в котором 250-ваттная панель на крыше сочетается с городским автомобилем массой 794 фунта.

Более крупные панели увеличивают массу и могут повышать аэродинамическое сопротивление, особенно если они установлены над кузовом. Панели, встроенные заподлицо с крышей, в значительной степени позволяют избежать ухудшения аэродинамики, но не решают проблему ограниченного пространства. Компромиссный вариант — прототип Ao-Solar Extender от Nissan для электромобиля Sakura: при сложенной панели во время движения система вырабатывает до 300 Вт. Когда автомобиль припаркован, дополнительная панель выдвигается над лобовым стеклом, увеличивая мощность до 500 Вт. Выдвижная конструкция позволяет Nissan увеличить площадь сбора солнечной энергии, не устанавливая крупную панель, выступающую над кузовом на шоссейных скоростях.

Вместо того чтобы пытаться установить огромную солнечную панель на обычный автомобиль, Aptera разработала электромобиль с каплевидным кузовом, тремя колесами, всего двумя сиденьями и легкой композитной конструкцией. Это совсем не похоже на средний электромобиль 2025 модельного года. Aptera стремится добиться расхода 100 Вт·ч на милю — примерно в четыре раза меньше среднего показателя электромобилей по оценке EPA.

Солнечные панели Aptera уже показали измеримые результаты. Во время испытаний в Южной Калифорнии в июле TÜV Rheinland зафиксировала, что батарея прототипа Aptera получила 4,23 кВт·ч, пока автомобиль стоял на парковке без движения с закрытым багажником. При целевой эффективности Aptera этого хватило бы примерно на 42 мили пробега от солнечной энергии. Это позволило бы реже подключать автомобиль к зарядке тем, кто ездит на небольшие расстояния и паркуется на солнечном месте. Однако парковка в гараже, несколько пасмурных дней или дальняя поездка меняют картину. Испытание также подтвердило количество собранной электроэнергии, но не то, какое расстояние автомобиль действительно смог бы на ней проехать.

История показывает, что достичь цели Aptera будет непросто. Например, Lightyear приостановила производство своего первого электромобиля на солнечной энергии в январе 2023 года — всего через несколько недель после начала поставок. Спустя несколько дней операционная компания Lightyear, Atlas Technologies, обанкротилась. 

Aptera пока не объявила окончательную цену автомобиля, но целевая цена Launch Edition составляет 40 000 долларов. В заявлении, поданном в SEC 1 октября, компания сообщила, что планирует начать сборку первых 40 серийных автомобилей к концу 2026 года. Поставки клиентам ожидаются в начале 2027 года — при условии получения финансирования, выполнения обязательств поставщиками и получения разрешений регулирующих органов.