Solárny elektromobil podporovaný BMW dokáže za deň získať viac energie, než spotrebuje na jazdu
Deep Orange 17, ktorý vyvinula Clemson University v spolupráci s BMW, ukazuje, ako výrazne možno znížiť spotrebu energie elektromobilu pomocou nízkej hmotnosti, precíznej aerodynamiky a solárnych článkov integrovaných do karosérie. Podľa simulácií dokáže prototyp s hmotnosťou 550 kg absolvovať každodenné dochádzanie na vzdialenosť 20 km výlučne na solárnu energiu a v priemere ešte získať dostatok prebytočnej energie na ďalších 50 km jazdy.
Viac než 1 700 solárnych článkov pracuje aj počas parkovania
Na jeseň 2024 položilo BMW študentom magisterského a doktorandského štúdia v programe Deep Orange na Clemson University otázku: Dokázal by elektromobil počas bežného dňa mestskej prevádzky vyrobiť viac energie, než spotrebuje na jazdu? Ich odpoveďou bol Deep Orange 17, známy aj ako Luminetta, dvojdverové elektrické kupé. Výskumný a vývojový tím BMW spolupracoval so študentmi Clemson University, pričom BMW bolo hlavným sponzorom projektu.
Do vonkajších plôch vozidla je integrovaných viac než 1 700 fotovoltických článkov, vďaka ktorým získava energiu počas jazdy aj parkovania. Solárny systém vznikol v spolupráci s nemeckým Fraunhoferovým inštitútom pre solárne energetické systémy ISE. Je navrhnutý tak, aby pole článkov naďalej vyrábalo elektrinu, aj keď sú časti panelov zatienené.
Vývojári modelovali dostupnosť slnečného žiarenia a podmienky prostredia v Greenville, Frankfurte, Madride a Bombaji. Pri predpokladanom dennom nájazde 20 km vozidlo v priemere za všetky štyri lokality vyrobilo dostatok solárnej energie na kompenzáciu energie spotrebovanej počas tejto každodennej cesty, pričom mu zostal prebytok zodpovedajúci približne ďalším 50 km jazdy.
Inými slovami, simulácia naznačuje, že solárna energia získaná za deň môže nahradiť energiu spotrebovanú na 20 km jazdy a zároveň poskytnúť ekvivalent približne 50 km dodatočného dojazdu. Podstatné však je, že tieto údaje pochádzajú zo simulácií, nie z reálnych cestných testov uskutočnených v uvedených štyroch mestách.
Frankfurt je z európskeho pohľadu mimoriadne zaujímavou súčasťou hodnotenia, pretože ukazuje, že systém sa neposudzoval iba v mimoriadne slnečných klimatických podmienkach. Výsledok z Frankfurtu však nemožno jednoducho preniesť na podmienky severnej Európy: množstvo slnečného žiarenia, ročné obdobie aj podmienky parkovania majú veľký vplyv na energetický výnos.
Hmotnosť 550 kg mení energetickú rovnicu
Samotné solárne panely by na dosiahnutie takýchto výsledkov nestačili. Deep Orange 17 váži iba 550 kg, takže na zrýchlenie a udržiavanie vozidla v pohybe potrebuje výrazne menej energie než moderný dvojtonový elektromobil.
Jeho viacmateriálový podvozok kombinuje konštrukčnú oceľ, hliník, nosné prvky z uhlíkových vlákien a kovové spoje vytlačené technológiou 3D tlače. Oceľ slúži predovšetkým na ochranu a spevnenie priestoru pre cestujúcich, zatiaľ čo ľahšie materiály pomáhajú minimalizovať celkovú hmotnosť.
Pri návrhu karosérie sa tím inšpiroval aj aerodynamickými vlastnosťami kufríkovcov, ktorých prúdnicový tvar znižuje odpor vzduchu a zároveň zachováva objem interiéru. Energetickú účinnosť ďalej zvyšujú rekuperačné brzdenie, inteligentné rozdeľovanie krútiaceho momentu a optimalizované riadenie pohonného ústrojenstva.
Práve hmotnosť 550 kg robí tento projekt mimoriadne presvedčivým. Deep Orange 17 sa pri dosahovaní nízkej spotreby energie nespolieha na jediné zázračné technologické riešenie. Solárne články, nízka hmotnosť, aerodynamika a riadiace systémy spoločne znižujú množstvo elektriny, ktoré vozidlo potrebuje zo siete.
Parametre batérie a motora zostávajú utajené
Materiály zverejnené spoločnosťami BMW a Clemson neuvádzajú kapacitu trakčnej batérie, výkon elektromotora, krútiaci moment, maximálny nabíjací výkon ani bežný dojazd. Priame porovnávanie zrýchlenia či dojazdu podľa WLTP so sériovými elektromobilmi má preto obmedzenú výpovednú hodnotu. Cieľom projektu je ukázať potenciál energeticky pozitívnej každodennej mobility, nie prekonávať rekordy vo výkone alebo dojazde.
V tomto sa zásadne odlišuje aj od dnešných európskych elektromobilov. Výrobcovia sa pri zabezpečovaní dlhého dojazdu zvyčajne spoliehajú na veľké batérie, zatiaľ čo Deep Orange 17 pristupuje k problému opačne: najskôr minimalizuje energetickú náročnosť vozidla a potom časť potrebnej elektriny vyrába priamo na palube.
Nejde o predobraz nového BMW
Nič nenaznačuje, že by Deep Orange 17 bol predobrazom budúceho sériového modelu BMW. Ide o plne funkčný výskumný prototyp z programu Deep Orange na Clemson University, ktorý vznikol za účasti výskumného a vývojového tímu BMW. Clemson University bude pokračovať vo výskume prototypu v Clemson University International Center for Automotive Research (CU-ICAR) a vozidlo sa má predstaviť na veľtrhu CES 2027 v Las Vegas.
Skutočná hodnota projektu teda spočíva v myšlienke, na ktorej je založený. Solárna energia môže byť v elektromobile viac než len symbolickým doplnkom, jej prínos však nadobúda význam až vtedy, keď je samotné vozidlo mimoriadne energeticky efektívne. Deep Orange 17 tento princíp vďaka pozoruhodne nízkej hmotnosti a rozsiahlemu využitiu solárnych článkov integrovaných do karosérie demonštruje obzvlášť pôsobivým spôsobom.
