Fraunhofer ISE mostra um teto solar colorido para carros na feira

Cada vez mais fabricantes de automóveis e institutos de pesquisa estão desenvolvendo conceitos que combinam mobilidade eletrônica e energia solar. Até agora, as extensões da gama de painéis para carros entre 10 e 60 km são o limite da inovação. O teto do Fraunhofer é tingido com uma cor que oculta as células, mas deixa passar a maior parte da luz.

O teto solar do Fraunhofer ISE é "invisível". - Imagem: Fraunhofer ISE

Quem pensaria que os painéis solares atrairiam atenção em uma das maiores feiras de automóveis do mundo?

O Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energia Solar trouxe uma aplicação de módulos fotovoltaicos ao seu estande no International Motor Show em Frankfurt, Alemanha. Com a mobilidade elétrica nos lábios de todos, a incorporação de módulos solares na carroceria do carro é a mais atraente, e o Fraunhofer ISE apresentou um teto de carro com células de silício monocristalino.

O teto integrado da cabine tem uma potência máxima de 210 W/m². No teto de uma cabine de tamanho padrão, isso somaria cerca de 300 W. Em um dia ensolarado de verão, a autonomia de direção poderia ser estendida em cerca de 10 km.

"Isso corresponde a um aumento anual de uma quilometragem média de aproximadamente 10%, ou uma redução equivalente no consumo de combustível", anunciou Fraunhofer. "O cálculo é baseado na radiação solar não sombreada em Freiburg im Breisgau, no consumo de um carro elétrico de 17 kWh por 100 km e em uma quilometragem anual de 15.000 km". O instituto afirmou que seria possível usar a corrente gerada para alimentar o ar condicionado ou o aquecimento, uma vez que ambos consomem energia que de outra forma limitaria o alcance.

As células se sobrepõem um pouco e grudam em um adesivo eletricamente condutor. Isso garante que toda a superfície do telhado possa ser usada. Segundo os desenvolvedores do teto solar, as perdas de resistência são menores e a arquitetura de sombreamento melhora, o que se traduz em um aumento de eficiência de 2%.

Fraunhofer também enfatizou a estética do telhado. As células solares são laminadas em um filme de polímero entre painéis de vidro esfericamente curvados, o que os torna adequados para os telhados panorâmicos de automóveis. O vidro é manchado com uma cor especial para ocultar as células solares. Com menos de 2% de perdas de eficiência, o revestimento de vidro 'Morpho-Color' poderia ser uma adição estética razoável que não comprometeria significativamente a funcionalidade, de acordo com seu desenvolvedor.

Desde 2016, o Fraunhofer ISE explora as aplicações de painéis solares para eletromobilidade. Os pesquisadores já equiparam seis caminhões nos EUA. e Europa com sensores de irradiação e temperatura e mapearam os parâmetros por um período prolongado. Na Europa, diz-se que um teto de caminhão típico oferece um potencial anual de geração solar de 5-7 MWh.

Durante o último ano, os fabricantes apresentaram conceitos de carros movidos a energia solar. A empresa holandesa Lightyear anunciou um carro movido a energia solar com um alcance de 450 milhas - 40-50 deles fornecidos pela carroceria do veículo. Isso multiplica por quase nove o alcance do teto solar Fraunhofer.

Depois de adicionar um teto solar de 180 W ao seu modelo Prius em 2017, a montadora japonesa Toyota fez uma parceria com a Sharp e a Organização para o Desenvolvimento de Nova Energia e Tecnologia Industrial para desenvolver uma tecnologia celular que buscava oferecer eficiência 34% de conversão em massa. A célula de junção tripla combina fosfeto de índio e gálio (InGaP), arseneto de gálio (GaAs) e arseneto de índio e gálio (InGaAs). As células cobrem o capô, teto e porta-malas, fornecendo 860 W. A Toyota disse que o ganho de alcance seria de 40 a 60 km.

A Hyundai também equipou seu modelo Sonata com um teto solar que, segundo ele, poderia fornecer 1300 km de autonomia adicional por ano.

Os fabricantes precisam lidar com o desafio de fornecer a corrente e a tensão corretas do teto solar enquanto o carro está em movimento. O Prius solar 2017, assim como o Hyundai Sonata, só podem carregar baterias quando estão inativas.

A Toyota, no entanto, anunciou mais tarde que a nova versão do Prius poderia estender seu alcance à medida que viaja. O Lightyear também possui uma bateria menor, que depende do teto solar do carro de 16 pés quadrados para estender o alcance.

Hyundai quer que você estacione no sol e carregue seu carro

Hyundai prevê um futuro em que os motoristas intencionalmente deixam seu carro no sol escaldante durante todo o dia. A empresa sul-coreana está desenvolvendo painéis solares para carros como forma de torná-los mais eficientes, mais convenientes para dirigir e, no caso de um modelo híbrido ou elétrico, menos dependentes da rede elétrica.

A tecnologia consiste em um painel solar (localizado no teto do veículo, neste caso), um controlador, uma bateria e fios para conectar os componentes. O painel gera eletricidade enquanto o controlador o transforma em voltagem padrão antes de enviá-lo para a bateria. A primeira geração dessa tecnologia pode carregar entre 30 a 60% da bateria de um carro híbrido por dia. A quantidade de suco canalizada para a matilha depende do seu tamanho e da intensidade da luz solar. É mais provável que você veja uma taxa de 60% se morar no Arizona do que se morar no Oregon.

E a Hyundai está desenvolvendo mais duas gerações dessa tecnologia também.

A tecnologia de segunda geração está sendo desenvolvida para carros movidos a gasolina e diesel não equipados com qualquer tipo de assistência híbrida. Ele é construído em torno de um painel semitransparente que funciona como um teto panorâmico, um recurso interessante que, se lançado hoje, seria único no mercado. Nesta aplicação, a eletricidade gerada pela luz solar vai para a bateria normal ou para uma bateria adicional instalada especificamente para fins de armazenamento. É então alimentado ao sistema elétrico do carro para ajudar os acessórios de energia, como o sistema de info-entretenimento e o sistema de controle climático.

A tecnologia de terceira geração é a mais futurista das três. Ele conta com um sistema de tampa solar atualmente em desenvolvimento para maximizar a geração de energia através da integração de painéis solares no teto e no capô de um carro elétrico ou híbrido. Uma vez pronta para produção, essa tecnologia permitirá que os proprietários de carros híbridos e elétricos reduzam sua dependência da rede elétrica. Ele também transformará o carro em um gerador e distribuidor de energia; um caminhão elétrico poderia usar eletricidade gerada pela luz do sol para alimentar uma perfuratriz em um local de trabalho em uma área remota, por exemplo.

“No futuro, vários tipos de tecnologias de geração de eletricidade, incluindo o sistema de carregamento solar, serão conectados aos veículos. Isso permitirá que eles desenvolvam a partir de um dispositivo passivo que consome energia para uma solução que gera energia ativamente ”, explicou Jeong-Gil Park, vice-presidente executivo da divisão de design de engenharia da Hyundai, em um comunicado.

A primeira geração do teto solar da Hyundai chegará à produção após 2019. A empresa-irmã Kia também terá acesso a ela, mas ainda não se sabe em que veículo (s) ela fará sua estreia. A empresa sul-coreana não discutiu o momento para o lançamento de sua tecnologia de segunda e terceira geração.

A Hyundai não é a primeira empresa a experimentar painéis solares instalados no teto. No Japão, a versão híbrida plug-in do Toyota Prius pode receber um painel solar por um custo extra. A tecnologia não é legal nos Estados Unidos porque o vidro em que o painel está embutido pode quebrar em caso de capotamento, mas a Toyota acredita que a legislação relevante mudará nos próximos anos. A Saab experimentou tecnologia semelhante em 1985, mas nunca a produziu.

Hyundai mostra seu novo híbrido plug-in

A Hyundai mostrou as primeiras fotos de um inovador "plug-in" híbrido, que será apresentado em um mês no Seoul Motor Show. 

O Blue-Will é fabricado com materiais de baixo impacto ambiental, como plásticos reciclados ou biodegradáveis, usando como plantas de matéria-prima, em vez de derivados de petróleo.

O motor de 100 kW é complementado por outro auxiliar de gasolina de 1,6 litros.

A eletricidade é armazenada em baterias de polímero de íon de lítio. A Hyundai será a primeira fabricante a usar baterias de polímero de íon de lítio em produção em massa quando o Elantra LPI Hybrid for colocado à venda na Coréia em julho deste ano.

As baterias foram colocadas ao lado do tanque de combustível para maximizar o espaço para bagagem. Para reduzir o peso, use materiais como fibra de carbono e plástico biodegradável de plantas e combustíveis fósseis.

O Blue-Will incorpora um teto solar com um número de células solares fotovoltaicas que geram energia para as baterias mesmo quando o carro está parado. 

BLUE-WILL - Hyundai cobra com conceito híbrido avançado

• Carro-conceito totalmente novo a ser revelado no Seoul Show 
• Baterias de lítio-íon e motor a gasolina de injeção direta de 1,6 litros 
• Painéis solares aumentam a autonomia da bateria

A Hyundai revelou as primeiras imagens de um inovador carro-conceito híbrido plug-in. Devido a ser revelado no Salão Automóvel de Seul, que será inaugurado em 2 de abril, o "BLUE-WILL", tem uma tecnologia excepcionalmente avançada dentro da sua incrível bodyshell.

Garrafas de refrigerante PET reciclado foram usadas para fazer o material para as molduras dos faróis enquanto o uso foi feito de bio-plásticos: PLA para o interior enquanto PA11 foi especificado para a tampa do motor. Estes materiais são feitos de plantas e não de combustíveis fósseis e são biodegradáveis.

O conceito BLUE-WILL é alimentado por um motor 1.6 litros de gasolina totalmente injetado à gasolina, que é acoplado a uma Transmissão Continuamente Variável e um motor elétrico de 100kw que está no coração da arquitetura de acionamento híbrido paralelo da Hyundai.

A energia elétrica, armazenada por uma bateria de polímeros de íons de lítio, é empacotada com o tanque de combustível sob o assento traseiro para maximizar o espaço para bagagem.

A Hyundai será a primeira montadora do mundo a aplicar o Lithium Ion Polymer em um veículo de produção em massa quando o Elantra LPI Hybrid chegar à venda na Coréia, em julho deste ano.

Uma expressão adicional da flexibilidade do design do conceito é encontrada no teto panorâmico. A área de vidro integra células solares sensíveis a corantes que podem gerar energia para as baterias sem impedir a visibilidade.

Mais detalhes sobre o conceito serão revelados na conferência de imprensa sobre o estande da Hyundai no show em Seul.