阳光为这辆汽车提供燃料

世界上第一辆太阳能汽车一次充电可行驶450英里


光年一号太阳能汽车于2019年首次亮相。图片来源:光年

位于荷兰的光年公司的创始人兼首席技术官阿尔乔范德汉姆坐在加利福尼亚硅谷的一辆SUV上。在旧金山阳光明媚,正是van der Ham喜欢的方式。他正在进行为期三周的巡演,以展示他公司的太阳能汽车LythEng1的第一个原型。

“我们非常有动力制造一辆人们永远不用担心充电的太阳能汽车。”

Lex Hoefsloot,光年公司首席执行官

在他的车窗外是一辆光滑的银色汽车,自2019年6月该公司发布以来一直成为头条新闻。54平方英尺的黑色薄太阳能电池板覆盖着汽车的引擎盖和车顶,只要阳光明媚,就不断为汽车的电池充电。里程数将根据气候和驾驶频率而变化,但如果放置在合适的位置在永远阳光充足的地方,从来没有遇到阴凉的地方,光是光年一号就可以每年行驶12000英里。在有树荫的地方,或者如果停在车库里,汽车每年可以行驶8300英里,而在多云的地方,比如荷兰,每年可以行驶4375英里。但这还不是全部。就像传统的汽车一样超高效光年一号是全电动汽车,可插入240伏插座(美国标配)或直流快速充电站为电池充电,电池的续航里程可达450英里。

对于一家由工科大学生创办的自助式公司来说,光年自2016年成立以来已经走过了漫长的道路。如今,该公司雇用了130名员工,其中包括年轻人才和行业老手。LinkedIn将光年评为荷兰2019年最佳初创公司,最近国际会计师事务所德勤(Deloitte)同意作为租赁协议的一部分,从光年购买100万辆可持续汽车公里。

随着势头的增强,范德汉姆和他的团队认为,到2035年,他们可以实现记录一光年的太阳英里数的目标,相当于5.88万亿英里。因此,他们公司的名称。这一目标的基本任务是将人们从连接到充电站的电线中解放出来,并提供清洁的移动能力该公司首席执行官莱克斯·霍夫斯洛特(Lex Hoefsloot)在该车的揭幕式上对观众说:“我们非常热衷于制造一款人们永远不用担心充电的太阳能汽车。要实现这一使命,就需要他们比以往任何人都更进一步地提高电动汽车技术的效率。”。

光年起源

通往光年之路始于普利司通世界太阳能挑战赛。这场始于1987年的两年一度的比赛向工程师团队提出了挑战,要求他们制造出单靠太阳能就可以行驶1875英里的汽车。这条路线横跨澳大利亚大陆,起跑线位于北海岸的达尔文,方格旗位于阿德莱德在南方。每个车队都被迫设计一个系统,使用不超过64平方英尺的太阳能电池板,有效地平衡电力资源和能源消耗。如果汽车跑得太快,它可能会从电池中吸取太多的能量并熄火。如果速度太慢,它可能会输掉比赛。

这款专为2013年世界太阳能挑战赛设计的汽车在40小时14分钟内行驶了1875英里,最高时速达到74.6英里。

在2013年世界太阳能挑战赛上,Stella太阳能汽车与太阳能团队埃因霍温合作。联合创始人Qurein Biewenga,首席财务官(左)Arjo van der Ham,首席技术官(左二),首席执行官Lex Hoefsloot(汽车右侧)。图片来源:巴特·范·奥贝克,图/东

范德汉姆听说过这场比赛,但并没有考虑太多。当他在埃因霍温大学攻读电气工程三年级时,他开始计划攻读硕士学位,然后在一家公司找到一份工作。但突然有一天,他的同学莱克斯·霍夫斯洛特要求见面。霍夫斯洛特说他正在组建一支队伍参加2013年世界太阳能挑战赛,他希望范德汉姆加入。范德汉姆不确定他是否想加入比赛,但当两名工程师开始在黑板上绘制电气图时,他开始接受这个想法。一个小时后,范德汉姆告诉霍夫斯洛特,他会回家考虑一下。范德汉姆说:“当我回到家的时候,我想,‘我在做什么?’我回电话说,‘是的,我要去做。’”。

那一年,20名学生加入了埃因霍温太阳能团队。在将近一年的时间里,由埃因霍温大学电气工程和机械工程系的几名教员组成的团队日夜工作,周末工作,以完善他们的汽车设计,他们称之为斯特拉。他们进入了世界太阳能挑战赛的巡洋舰级别,在该级别中,汽车是为实用性而设计的。(在挑战者级中,汽车是为持久耐用而制造的单座空气动力机器。)

斯特拉被誉为第一辆四座“家庭轿车”,其车轮采用轻质材料和电动机,重量保持在840磅。利用MATLAB®和Sim万博1manbetxulink®该团队从MathWorks设计了一个高效的能源管理系统,该系统有助于高效利用太阳能,同时减轻电池的重量。该车在整个比赛过程中可容纳三名乘客,平均时速为41.6英里,最高时速为74.6英里。该车在40小时14英里内完成了比赛纳特斯。另一支队伍完成得稍快一些,但太阳能队埃因霍温因为能够坐多人而获得额外分数。该队最终以97.5分赢得了巡洋舰级别的第一名。

联合创始人为2015团队提供了Stella Lux的设计建议,该车在2015年再次赢得了世界太阳能挑战巡洋舰级。图片来源:巴特·范·奥贝克,图/东

他们获胜的解决方案再次获得了万博 尤文图斯回报。两年后,2013年团队成员为埃因霍温大学的一组新工程师提供建议,他们的车斯特拉·勒克斯(Stella Lux)再次获得巡洋舰级第一名。范德汉姆说:“人们开始说,‘这很酷,但它什么时候才能上市?’。工程师们开始意识到他们可以将这项技术商业化。Hoefsloot、van der Ham和竞赛团队的其他两名成员Qurein Biewenga和Koen van Ham从他们的朋友和家人那里筹集了初始资金,而当来自埃因霍温大学的工程系学生参加2017年世界太阳能挑战赛时,光年已经启动。

尽管范德汉姆和2013年的其他工程师在2017年埃因霍温太阳能团队的第三届世界太阳能挑战赛中只扮演了一个很小的角色,但该团队还是赢得了Stella Vie。与此同时,光年组织了一家投资者咖啡馆,并开始向更大的投资者推销。到2019年春天,他们已经获得了2000多万美元的资金,并将在6月份推出他们的第一个原型。

2013年普利司通世界太阳能挑战赛第六天对太阳能汽车Stella进行静态充电。图片来源:巴特·范·奥弗贝克,TU/e

表现心态

范德汉姆说,赢得2013年世界太阳能挑战赛的关键是采取一种性能思维。他们将设计一辆平衡发电和电力需求的汽车的多方面问题简化为一个简单的问题:一英里需要多少能量?然后,使用MATLAB和Simulink,他们优化了太阳能电池板、电池和空气动力学。例如,在考虑汽车的车顶时,他们需要在一个完全平坦、宽的形状和一个具有曲线的形状之间找到适当的平衡,这两种形状可以最大限度地增加阳光照射,而曲线可以减少风阻。通过在Simulink中运行模拟,他们能够仔细检查这些类型的设计调整,并看到最佳折衷是在哪里提高效率。万博1manbetx

他们将这种思维方式以及MATLAB和Simulink的使用带入了他们的商业活动中。作为一家早期公司,Li万博1manbetxghtyear最初通过MathWorks启动计划获得产品和支持。范德汉姆说,这一许可证是顺利过渡的关键。他们早期雇佣的所有工程师都来自艾因霍温大学,那里到处都是MATLAB和Simulink。拥有与初创公司相同的技术有助s manbetx 845于平稳过渡。万博1manbetx

“你希望你的团队高效地工作,如果他们不仅能够使用最好的工具,而且能够使用他们习惯使用的工具,那么他们的工作效率最高,”他说。

他们的工程技术造就了光年一号,这是一款极其轻量化、空气动力学和节能的电动汽车。研究小组通过使用轻质材料和一个小型电池组,并在每个车轮上安装车轮电机,而不是依靠一个大型发动机和一个传动系,将汽车的重量限制在2870磅。

汽车的电子设备能有效地将阳光转化为电能,并优化汽车从电池中吸收的能量。因此,光年一号每英里耗电160瓦时。

斯特拉参加了2013年普利司通世界太阳能挑战赛的巡洋舰级别。图片来源:巴特·范·奥贝克,图/东

“您希望您的团队高效地工作,如果他们不仅能够使用最好的工具,而且能够使用他们习惯使用的工具,那么他们的工作效率最高。”

Arjo van der Ham,光年联合创始人兼首席技术官

光年一号。图片来源:光年

光年一号的空气动力学外形增加了汽车的高效性。它很长,有一个类似于机翼横截面的坡度。其他的决定,比如在后轮上加上轮罩,用相机更换侧后视镜,甚至挤出了更高的效率。风洞试验表明,光年一号打破了记录是迄今为止空气动力学性能最好的五座电动汽车。

Van der Ham表示,随着公司的发展,他们将继续利用自己的工程专业知识,并利用最先进的工具来提高性能。范德汉姆说:“好还不够好,我们会一直努力让它变得更好。”。