BMW:n tukema aurinkosähköauto voi kerätä päivässä enemmän energiaa kuin ajaminen kuluttaa
Clemsonin yliopiston ja BMW:n yhteistyönä kehitetty Deep Orange 17 osoittaa, kuinka paljon sähköauton energiankulutusta voidaan vähentää keventämällä rakennetta, hiomalla aerodynamiikkaa ja integroimalla aurinkokennoja koriin. Simulaatioiden mukaan 550 kg painava prototyyppi voi taittaa päivittäisen 20 km työmatkan pelkällä aurinkoenergialla ja kerätä keskimäärin vielä riittävästi ylijäämäenergiaa 50 km lisämatkaan.
Yli 1 700 aurinkokennoa tuottaa energiaa auton ollessa pysäköitynäkin
Syksyllä 2024 BMW esitti Clemsonin yliopiston Deep Orange -ohjelman jatko-opiskelijoille kysymyksen: voisiko sähköauto tuottaa tyypillisen kaupunkiajopäivän aikana enemmän energiaa kuin ajamiseen kuluu? Heidän vastauksensa oli Deep Orange 17 eli Luminetta, kaksiovinen sähkökäyttöinen coupé. BMW:n tutkimus- ja kehitystiimi työskenteli Clemsonin opiskelijoiden rinnalla, ja BMW toimi hankkeen päärahoittajana.
Auton ulkopintoihin on integroitu yli 1 700 aurinkokennoa, joten se voi kerätä energiaa sekä liikkeellä että pysäköitynä. Aurinkosähköjärjestelmä kehitettiin yhteistyössä saksalaisen Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE -instituutin kanssa. Kennoston rakenne mahdollistaa sähköntuotannon jatkumisen silloinkin, kun osa paneeleista jää varjoon.
Kehittäjät mallinsivat auringonvalon saatavuutta ja ympäristöoloja Greenvillessä, Frankfurtissa, Madridissa ja Mumbaissa. Kun päivittäiseksi ajomatkaksi oletettiin 20 km, auto tuotti neljän paikkakunnan keskiarvona riittävästi aurinkoenergiaa kattamaan kyseisen päivittäisen matkan energiankulutuksen. Lisäksi energiaa jäi yli vielä noin 50 km ajomatkaa vastaava määrä.
Simulaation mukaan päivän aikana kerätty aurinkoenergia voi siis korvata 20 km matkalla kuluvan energian ja tarjota sen lisäksi noin 50 km lisätoimintamatkaa vastaavan energiamäärän. Olennaista on, että luvut perustuvat simulaatioihin eivätkä neljässä kaupungissa tehtyihin tosielämän ajokokeisiin.
Eurooppalaisesta näkökulmasta Frankfurt on erityisen kiinnostava vertailukohde, sillä se osoittaa, ettei järjestelmää arvioitu vain poikkeuksellisen aurinkoisissa ilmastoissa. Frankfurtin tulosta ei silti voi suoraan yleistää Pohjois-Euroopan oloihin: auringonsäteily, vuodenaika ja pysäköintiolosuhteet vaikuttavat kaikki merkittävästi energiantuottoon.
550 kg massa muuttaa energiayhtälön
Pelkillä aurinkopaneeleilla tällaisia lukuja ei saavutettaisi. Deep Orange 17 painaa vain 550 kg, joten sen kiihdyttäminen ja liikkeessä pitäminen vaativat huomattavasti vähemmän energiaa kuin nykyaikaisella kahden tonnin sähköautolla.
Monimateriaalirungossa yhdistyvät rakenneteräs, alumiini, hiilikuituiset rakenneosat ja 3D-tulostetut metalliliitokset. Terästä käytetään ensisijaisesti matkustamon suojaamiseen ja vahvistamiseen, kun taas kevyemmät materiaalit auttavat pitämään kokonaismassan mahdollisimman pienenä.
Korin suunnittelussa tiimi otti mallia myös arkkukalan aerodynaamisista ominaisuuksista. Sen virtaviivainen muoto vähentää ilmanvastusta sisätiloista tinkimättä. Jarrutusenergian talteenotto, älykäs vääntömomentin jako ja optimoitu voimalinjan ohjaus parantavat energiatehokkuutta entisestään.
Juuri 550 kg massa tekee hankkeesta erityisen kiinnostavan. Deep Orange 17:n pieni energiankulutus ei perustu yhteen teknologiseen ihmeratkaisuun. Aurinkokennot, pieni massa, aerodynamiikka ja ohjausjärjestelmät vähentävät yhdessä auton tarvitseman verkkosähkön määrää.
Akun ja sähkömoottorin tekniset tiedot pidetään vielä salassa
BMW:n ja Clemsonin julkaisemassa aineistossa ei kerrota ajoakun kapasiteettia, sähkömoottorin tehoa, vääntömomenttia, suurinta lataustehoa eikä tavanomaista toimintamatkaa. Siksi suorat vertailut tuotantosähköautoihin kiihtyvyyden tai WLTP-toimintamatkan perusteella eivät ole kovin mielekkäitä. Hankkeen tarkoituksena on osoittaa energiapositiivisen arkiliikkumisen mahdollisuudet, ei tehdä suorituskyky- tai toimintamatkaennätyksiä.
Tässä se eroaa olennaisesti myös nykyisistä eurooppalaisista sähköautoista. Valmistajat tavoittelevat tavallisesti pitkää toimintamatkaa suurilla akuilla, kun taas Deep Orange 17 lähestyy ongelmaa päinvastaisesta suunnasta: ensin minimoidaan auton energiantarve, minkä jälkeen osa sen tarvitsemasta sähköstä tuotetaan autossa.
Kyseessä ei ole tulevan BMW:n ennakkoversio
Mikään ei viittaa siihen, että Deep Orange 17 ennakoisi tulevaa BMW:n tuotantomallia. Se on Clemsonin Deep Orange -ohjelman täysin toimintakykyinen tutkimusprototyyppi, jonka kehitykseen BMW:n tutkimus- ja kehitystiimi osallistui. Clemson jatkaa prototyypin tutkimista Clemson University International Center for Automotive Research -keskuksessa (CU-ICAR), ja auto on määrä esitellä Las Vegasin CES 2027 -messuilla.
Hankkeen todellinen arvo piilee siten sen taustalla olevassa ajatuksessa. Aurinkosähkö voi olla sähköautossa muutakin kuin nimellinen lisä, mutta sen merkitys kasvaa huomattavaksi vain, jos auto itsessään on poikkeuksellisen energiatehokas. Erittäin pieni massa ja laajasti aurinkokennoja hyödyntävä kori tekevät Deep Orange 17:stä erityisen vaikuttavan osoituksen tästä periaatteesta.
