Voitures et toits de panneaux solaires

Apr 15, 2023

Pour réduire la pollution causée par les véhicules ICE à carburant fossile, le monde technologique a développé et adopté diverses technologies pour remplacer les carburants fossiles comme source d'énergie. Les voitures électriques ont été l'un des plus grands paris pour atteindre une mobilité zéro émission. Certains des géants de l'automobile comme le groupe Volkswagen, General Motors, etc., ont déjà commencé à balayer le marché avec leurs options de mobilité électrique. Tesla avec son Model 3, Audi et son e-Tron, Ford Mustang Mach-E, Hyundai Kona, etc. ont été les modèles qui ont établi leur présence sur le marché ces dernières années et ces derniers mois.

Les véhicules électriques dépendent de la technologie des batteries pour leur carburant. Pour faire le plein, les stations de recharge de batterie ou les points d'échange sont utilisés, tout comme les stations-service pour les véhicules ICE. C'est là que commence le premier pinaillage. Alors que les réseaux restent alimentés par de l'énergie alimentée par des combustibles fossiles, les détracteurs soulignent que les voitures électriques remplacent simplement un combustible fossile par un autre lorsqu'elles se rechargent. Quand on y pense, il y a deux manières évidentes de contourner cet argument. Premièrement, utiliser des panneaux solaires pour recharger directement les voitures, et deuxièmement, s'assurer que les bornes de recharge pour véhicules électriques sont alimentées par des énergies renouvelables. Comme bien voir ici, les chances d'atteindre ce dernier sont bien plus élevées que les premières.

Toits solaires sur votre voiture

Jusqu'à présent, le toit de la voiture était l'endroit le plus logique pour envisager de placer des panneaux solaires. L'énergie générée par ces toits solaires est ensuite utilisée pour faire fonctionner le véhicule, ou en fait, certains équipements auxiliaires clés. De plus, les voitures peuvent stocker l'énergie dans la batterie, de sorte que lorsqu'il n'y a pas de lumière directe du soleil - comme les jours nuageux ou la nuit - l'énergie stockée peut être utilisée pour alimenter certains appareils dans le véhicule.

Mais les voitures à panneaux solaires sont-elles viables ?

Pour répondre aux besoins énergétiques d'une maison typique, un panneau solaire couvrant 500 pieds carrés serait l'exigence de base. Mais à quoi suffirait le besoin énergétique d'une voiture électrique ?

Il y a quelques années, une étude a été réalisée pour évaluer le nombre de panneaux solaires nécessaires pour recharger une voiture électrique. En conséquence, l'étude a révélé qu'un petit modèle de berline, la Nissan Leaf, roulant à environ 80 km par jour, aurait besoin d'un total de 3,44 kilowatts de panneaux solaires. Même avec les panneaux les plus puissants aujourd'hui, jusqu'à 800 W, nous aurions besoin d'au moins 4 d'entre eux sur une voiture pour produire suffisamment d'énergie solaire pour alimenter la Nissan Leaf parcourant 80 km. Malheureusement, la conception et la logistique dictent qu'un seul ou un peu plus peut être placé. Par conséquent, la disponibilité insuffisante de la surface rend le concept tout à fait impropre à une utilisation pratique.

Pourtant, cela n'arrête pas les constructeurs automobiles dans leurs efforts pour utiliser ce concept dans les voitures. Certains des constructeurs automobiles comme Sono Motors, Lightyear Automotive, Karma, Hyundai et Toyota, et leurs produits, ont déjà réussi à faire fonctionner l'idée. Ils ont été aidés par les progrès de la conception et de la flexibilité des panneaux solaires. Cependant, beaucoup d'entre eux ne peuvent pas être appelés "à énergie solaire", car ils nécessitent plusieurs heures de charge infaisables pour une très courte portée sans aucune aide de batterie externe. Ces véhicules électriques hybrides produisent une légère quantité d'électricité supplémentaire à l'aide de cellules solaires.

Un autre concept intrigant mais impressionnant est la recharge de VE alimentée par un toit solaire. Cela donne non seulement une source de production d'énergie propre, mais les stations de recharge de véhicules électriques (EVCS) avec une installation solaire photovoltaïque sur le toit (SRTPV) sont économiquement plus viables que celles avec le réseau. Cependant, dans ce cas également, pour l'instant, l'énergie solaire signifie essentiellement l'utilisation de l'énergie solaire pour alimenter des instruments clés tels que l'unité d'affichage, et non la charge proprement dite, car une sortie de charge rapide n'est tout simplement pas possible avec un toit solaire sur le site. Oui, une grande centrale solaire séparée au sol pourrait alimenter de telles stations à condition qu'il existe également une grande installation de stockage d'énergie. Mais cela porte les coûts à un niveau inacceptable pour l'instant. Les abris d'auto solaires devenant de plus en plus grands de jour en jour, attendez-vous à voir un abri d'auto qui se double d'un fournisseur d'électricité pour les voitures garées en dessous le plus tôt possible.

Ce sont des moteurs

Les moteurs Sono proposent la Sion Electric en Europe tandis que la voiture pourrait arriver en Amérique en 2023. Avec ses 35 kWh de batterie, elle est livrée avec une autonomie estimée à 158 miles (255 km) par charge. Fait intéressant, Sono Motors affirme que la voiture atteint jusqu'à 34 kilomètres d'autonomie par jour en utilisant uniquement des cellules solaires.

Avec environ 248 cellules solaires sur son toit, son capot, son coffre et ses côtés, Sion offre l'un des plus grands espaces solaires sur une voiture du marché, avec toute la surface de la voiture produisant 1,2 kW.

Lightyear Automobile

Un autre concurrent avec un véhicule à toit solaire est le modèle Lightyear One. C'est très cher par rapport à Sion. Mais le coût élevé n'est pas pour rien car le Lightyear One est livré avec une batterie de 60 kWh. De plus, le design élégant de la voiture permet de fournir près de 3 fois la portée que Sono peut offrir. La voiture a une autonomie remarquable de 710 kilomètres.

Une autre caractéristique frappante serait le toit du Lightyear One qui contient 5 mètres carrés de cellules solaires. Ils sont si densément disposés que les panneaux solaires sur son toit et sa hotte fournissent à peu près la même puissance de production que Sono avec sa conception solaire presque intégrale.

De plus, Lightyear affirme que le One peut obtenir une autonomie de 12 km (7,46 mi) pour chaque heure passée sous le soleil radieux.

Hyundai Ioniq 5

La Hyundai Ioniq 5 est livrée avec deux tailles de batterie et deux transmissions : AWD (All Wheel Drive) et RWD (Rear Wheel Drive). Une batterie standard de 58 kWh offre jusqu'à 200 km/125 miles d'autonomie, et la batterie longue portée de 72,6 kWh peut fournir jusqu'à 500 km/310 miles sur une seule charge. Ioniq 5 a des panneaux solaires sur son toit qui agissent comme un complément au véhicule électrique autrement alimenté par batterie. L'énergie solaire a été choisie pour ses avantages en termes d'augmentation du kilométrage, de respect des normes d'émission, de commodité pour l'opérateur du véhicule et d'économies. Hyundai revendique l'autonomie annuelle supplémentaire de 2000 km (5-6 km par jour) en exploitant uniquement l'énergie solaire.

Hyundai a probablement fait un pas en avant avec son modèle Ioniq 5 CUV (VUS multisegment) avec sa capacité à recharger d'autres véhicules électriques, et même des vélos électriques, des vélos électriques et des appareils électroniques personnels. Au-dessus de 15 %, il peut être branché pour charger un autre véhicule électrique. La vitesse de charge de la voiture de seulement 3,6 kW.

Recharge EV basée sur l'énergie solaire

Les panneaux solaires génèrent de l'électricité gratuite (après le capex initial), tout en offrant un moyen sûr et pratique de stocker l'énergie. Les stations de recharge solaires sont la forme ultime d'alimentation de secours pour les véhicules électriques. Il existe deux types de bornes de recharge solaires pour les voitures électriques, en fonction de la configuration : la station de recharge EV solaire hors réseau et la station de recharge EV solaire sur réseau.

Borne de recharge solaire EV sur réseau

Un système d'énergie solaire relié au réseau transfère l'énergie au réseau. Lorsque le système d'énergie solaire alimente le réseau, l'électricité produite à la maison est vendue à la société de services publics. L'utilisateur récupère le retour d'énergie de la compagnie de services publics sous la forme d'un crédit. Ainsi, on peut utiliser ce crédit pour recharger la voiture à la maison.

Un chargeur de véhicule électrique connecté au réseau est également légèrement moins cher qu'un chargeur hors réseau qui stocke l'énergie dans des batteries.

Borne de recharge solaire hors réseau

Le chargeur autonome d'énergie renouvelable pour véhicule électrique ne nécessite aucune connexion aux services publics locaux. Les batteries sont les points de stockage de l'énergie solaire générée par les panneaux. Par conséquent, ce point de stockage pourvoit aux besoins de charge du VE.

Grâce à l'absence d'exigence de connexion au réseau électrique, les chargeurs de voiture électrique hors réseau peuvent être placés pratiquement n'importe où.