.jpg/1280px-Stella_Lux,_a_solar-powered_family_car_(cropped).jpg)
Stella и ее преемники Stella Lux , Stella Vie и Stella Era — это серия гоночных семейных автомобилей на солнечных батареях , построенных для World Solar Challenge в Австралии , которые выиграли в своем классе Cruiser все четыре раза, когда они проводились — в 2013, 2015, 2017 и 2019 годах. [1] [2] [3] [4] Stella считается первым в мире семейным автомобилем на солнечных батареях и получила награду «Лучшая технологическая разработка» на 8-м ежегодном мероприятии Crunchies в Сан-Франциско в 2015 году. [5] [6] Поскольку Stella была единственным конкурирующим транспортным средством с номерным знаком, регистрация на дорогах способствовала победному счету в гонках. [7] Автомобили спроектированы и построены « Solar Team Eindhoven » (STE) — примерно 26 студентами разных факультетов Эйндховенского технологического университета (TU/e) в Нидерландах . Группа создала некоммерческий фонд для продвижения своих концепций практичных солнечных транспортных средств для более широкого внедрения. [8]
В отличие от предыдущих классов гонок на солнечных автомобилях, которые в первую очередь фокусировались на скорости и в которых участвовали крайне непрактичные одноместные гонщики, в выпуск World Solar Challenge (WSC) 2013 года было добавлено новое соревнование для более «практичных» солнечных электрических автомобилей: класс Cruiser . Соревнующиеся автомобили перевозят двух или более пассажиров, каждый из которых смотрит вперед, и оцениваются не только по времени, затраченному на прохождение дистанции, но и по их внешнему использованию энергии, перевозимой полезной нагрузке и общей оценке практичности. [9]
Для этого соревнования студенческая команда из Технического университета Эйндховена создала Stella , работающий на солнечной энергии «семейный автомобиль» с четырьмя сиденьями и багажным отделением, который выиграл класс Cruiser WSC в 2013 году. [2] Автомобиль способен развивать максимальную скорость 120 километров в час (75 миль в час) с полной загрузкой из четырех человек, [7] используя популярную технологию солнечных батарей. [10]
В 2015 году команда Solar Team Eindhoven повторила это достижение с улучшенной версией автомобиля, названной Stella Lux . [3] В 2017 году они построили пятиместного преемника под названием Stella Vie , [11] с которым они снова выиграли выпуск WSC этого года.
В 2017 году некоторые студенты, ответственные за автомобили, запустили собственную стартап-компанию, чтобы создать коммерчески жизнеспособную версию автомобиля под названием Lightyear One . [12] Они надеются начать с первой небольшой партии из 10 автомобилей «Signature» в 2019 году, а затем выпустить еще 100 в 2020 году. Ожидается, что автомобиль будет стоить не менее 120 000 евро без учета НДС или налога с продаж, но будет предлагать полный привод для оптимального сцепления. [13]
.jpg/1280px-Stella_Lux,_a_solar-powered_family_car_in_front_of_a_house_(cropped).jpg)
Stella выиграла первый выпуск нового в 2013 году класса Cruiser WSC, спонсируемого Michelin , пройдя гоночную дистанцию в 3022 километра (1878 миль) за 40 часов и 14 минут со средней скоростью 75 километров в час (47 миль в час), обычно перевозя трех пассажиров, что в общей сложности составило 9093 пассажирских километра (5651 пассажирская миля). [2]
Автомобили в классе Cruiser WSC имеют право на небольшую аккумуляторную батарею, которую можно подключить к электросети для дополнительной зарядки. Хотя Stella в основном полагалась на свою солнечную батарею мощностью 1,5 кВт, команда использовала свой максимальный лимит внешней зарядки в 64,0 кВт·ч во время гонки. [2] Для сравнения: по данным Агентства по охране окружающей среды, один галлон бензина эквивалентен 33,7 кВт·ч. [14] Таким образом, фактически каждая дозаправка литий-ионной батареи емкостью 15,0 кВт·ч дает автомобилю около 0,44 галлона газа, а за все 3022 километра (1878 миль) гоночной дистанции общее внешнее потребление энергии составило менее двух галлонов газа. В среднем, солнечная батарея автомобиля способна генерировать больше энергии, чем потребляется большинством людей во время обычных ежедневных поездок на работу, и если автомобиль подключен к электросети или к дому владельца, когда он припаркован, он может вырабатывать больше энергии, чем ему нужно было бы забирать, что делает автомобиль энергетически положительным . [14]
По словам разработчиков, «в реальных условиях большая солнечная батарея Stella сможет зарядить аккумуляторную батарею автомобиля емкостью 15 кВт·ч за 30–45 минут парковки, простоя в пробке или езды по городу на низкой скорости». [14] Во время езды по шоссе батарея должна дополнять солнечную энергию, а запас хода заканчивается на от 600 до 800 километров, но городское вождение со скоростью до 70 км/ч (43 мили в час) может поддерживаться полностью на солнечной энергии, работая исключительно на энергии, вырабатываемой солнечными панелями. [15] После сбора данных из Национального статистического центра Нидерландов было подсчитано, что в течение 10 месяцев в году автомобиль будет вырабатывать больше энергии, чем потребляет, что позволяет проехать в два раза большее расстояние, чем голландцы проезжают в среднем за день, и предполагая голландские облачные условия. [16]
Stella — очень квадратный, но низко сложенный автомобиль. С высотой всего 1,15 метра (45 дюймов) [17] и двумя большими дверями, открывающимися вверх, в него так же сложно входить и выходить, как в суперспортивный автомобиль. Однако, оказавшись внутри, обозреватели обнаружили, что он на удивление удобен. [16] Вся верхняя часть автомобиля покрыта солнечными панелями, а задняя часть спускается вниз, образуя каплевидную форму для уменьшения сопротивления воздуха. Автомобиль весит всего 388 килограммов (855 фунтов) благодаря тому, что в основном изготовлен из углеродного волокна , усиленного сварными алюминиевыми трубками. [18]
Stella не только имеет право на использование на дорогах Европы, будучи признанной безопасной и одобренной для использования на дорогах общего пользования Нидерландской службой дорожного транспорта (RDW) [19] — команда из Эйндховена также смогла установить на автомобиль калифорнийский номерной знак для демонстрационного пробега из Лос-Анджелеса в Сан-Франциско в 2014 году. [20] [21] В общедоступной информации о регистрации автомобиля на дорогах указана себестоимость в размере 1 272 327 евро. [22]
Один из спонсоров Solar Team Eindhoven, компания NXP Semiconductors , внесла свой вклад в электронику автомобиля, с концепцией сделать дороги более безопасными и уменьшить загрязнение воздуха посредством проактивной связи между автомобилями, а также с помощью светофоров. [20]
Вторая машина Stella, построенная в 2015 году, улучшила свою предшественницу в нескольких отношениях. Площадь фронтальной поверхности была уменьшена за счет воздушного туннеля в стиле катамарана, вдавленного в днище машины вдоль ее центральной линии. Кроме того, Stella Lux имеет более длинную колесную базу и четыре традиционно открывающиеся двери вместо рудиментарных дверей типа «крыло чайки» первой машины. Помимо большей аэродинамики, новая машина также была признана несколько более привлекательной. [14]
Stella Lux финишировала после 39 часов и 23 минут гонки, что привело к небольшому улучшению средней скорости в 76,7 километров в час (48 миль в час) на трассе, даже несмотря на то, что внешняя зарядка была снижена до 30 кВт/ч для гонки 2015 года. [3] Во время гонки автомобиль установил рекорд расстояния, проехав 1500 километров (932 мили) на одной зарядке со средней скоростью около 80 километров в час (50 миль в час), и все это время имея на борту двух человек. [23] [24] Предполагается, что автомобиль имеет теоретически бесконечный запас хода при движении со скоростью 45 миль в час (72 км/ч) при хорошем солнечном свете. [25]
Stella Lux включает в себя системы автомобильной связи Vehicle-to-everything (V2X) , поставляемые главным спонсором NXP Semiconductors, которые помогают автомобилю и команде оптимизировать их производительность, [26] например, через систему Solar Navigator, которая собирает данные о погоде и предлагает предложения по «оптимальному маршруту» во время вождения. Питание обеспечивается двумя осевыми двигателями потока в колесах, которые могут выдавать до 15 кВт, а колеса, которые они приводят в действие, — это Schwalbe Solar Energizer 90/80/16s. [27]
Для выпуска World Solar Challenge 2017 года был разработан новый автомобиль Stella, в котором было пять мест вместо четырёх. Новый автомобиль длиннее на 5 метров (197 дюймов) и уже (1,65 метра (65 дюймов)), хотя вес остался неизменным — 375 килограммов (827 фунтов). Профиль Stella Vie демонстрирует непрерывную ниспадающую кривую от носа до задней части в форме лодки, что улучшает аэродинамику автомобиля, но уменьшает площадь поверхности его солнечных батарей до 5,0 квадратных метров (54 квадратных фута), как того требуют изменения в правилах WSC 2017 года. [11]
16 августа 2017 года Stella Vie была успешно зарегистрирована на дороге, как и её предшественники, по заявленной цене сборки €350 000,-. [29]
Машина Stella Vie команды Eindhoven показала эффективность в 2,5 раза выше, чем занявшая второе место команда Bochum, и получила полные 80 очков за эффективность. Команда перевозила в среднем 3,4 человека на расстояние в 3021 км, используя 45,7 кВт·ч внешней энергии. Для сравнения, Tesla Model S85 (батарея 85 кВт·ч) имеет практический запас хода около 400 км. [4] Максимальная скорость Stella Vie составляет 130 километров в час (81 миля в час). [30] Получив наивысшую оценку за практичность в последний день мероприятия WSC, голландцы завоевали титул, сделав хет-трик.
Stella Era, солнечный электромобиль четвертого поколения Solar Team Eindhoven, специально построенный для 15-го выпуска Bridgestone World Solar Challenge в 2019 году, выступил так же хорошо, как и его предшественники. После хет-трика в 2017 году Stella Era завоевала четвертый подряд чемпионат Cruiser Class и была названа «в своем собственном классе». [31] Чтобы выиграть Cruiser Cup 2019 года, солнечные автомобили должны были завершить путешествие из Дарвина в Аделаиду в установленные временные окна, чтобы доказать свою жизнеспособность в качестве ежедневных водителей . Из 13 участников — вдвое больше, чем раньше — только трое завершили все этапы в установленные временные рамки. Stella доминировала с 111,7 очками, против австралийской Sunswift с 56,1 и гонконгской Team IVE Engineering Solar Car Team с 44,2 очками. [31]
Проекты Cruiser Class оценивались экспертной группой для оценки рыночного потенциала каждого солнечного электромобиля. Двенадцать судей включали лидеров отрасли из Tesla , Suntrix и Prohelion, бывших выпускников BWSC и факультета, организаторов международных соревнований по солнечной энергетике из Чили, Южной Африки и Америки , а также представителей СМИ. Оценка охватывала такие характеристики, как инновации, воздействие на окружающую среду, простота доступа, комфорт для пассажиров, эргономичность управления, особенности, стиль и общую привлекательность. Автомобиль из Эйндховена продолжил свое доминирование, выиграв рейтинг практичности с результатом 93,1 балла, опередив Лодзь с 82,4 баллами и Кембриджский университет Eco Racing с 79,9 баллами. [31]
Автомобиль, созданный командой, был сосредоточен на практическом использовании автомобиля, будучи больше, чем просто видом транспорта. Он оснащен автономными системами вождения, которые определяют, когда солнечные панели автомобиля припаркованы в тени, на парковке, и он автоматически выезжает из тени на Солнце. [32] Более того, Stella Era может делиться энергией, которую она собирает от солнца, с другими электромобилями, используя свой порт зарядки Type 2. Это первое транспортное средство такого рода, которое обеспечивает такие функции совместного использования энергии. [32]
Вместо того, чтобы спроектировать еще один солнечный автомобиль для World Solar Challenge 2021 года, Solar Team Eindhoven построила Stella Vita. Vita была представлена в сентябре 2021 года, и вскоре после этого команда из 22 студентов совершила поездку на Vita по Европе от Эйндховена (Нидерланды) до Тарифы (Испания). [33] Stella Vita — это «самоподдерживающийся дом на колесах», нечто среднее между солнечной машиной и кемпером. Благодаря номинальному запасу хода на одной зарядке аккумулятора 600 км и 730 км в солнечный день и емкости аккумулятора 60 кВт·ч Vita невероятно энергоэффективна. Такая энергоэффективность является прямым результатом обтекаемой аэродинамической конструкции и полностью интегрированной солнечной крыши. Vita, являясь концептуальным транспортным средством, вдохновляет мир на внесение вклада в энергетический переход. [34]
Критики концепции Stella утверждают, что гораздо практичнее и эффективнее держать массив солнечных панелей в фиксированном месте, например, разместить его на крыше дома, а не автомобиля. Большинство домов имеют достаточно места на крыше, чтобы разместить солнечную батарею, достаточно большую, чтобы обеспечить питанием как сам дом , так и один или два электромобиля. [35] Кроме того, нет риска повреждения ячеек автомобиля случайным дорожным мусором . [36]
С другой стороны, автомобили на солнечных батареях могли бы быть потенциально полезны в регионах, где много солнечного света и пространства, но нет легкого доступа к электросети, где зарядные станции редки. [25]