Легендарный производитель Mercedes-Benz представил революционную технологию, которая обещает изменить рынок электромобилей. Специалистам компании удалось ближе подойти к решению проблемы ограниченного запаса хода.
Фотоэлектрическая краска нового поколения позволяет использовать солнечную энергию для питания автомобиля, существенно снижая необходимость в традиционной зарядке. Эта краска способна преобразовывать свет в электричество и, по данным разработчиков, может обеспечить пробег до 12 000 километров в год только за счет солнечной энергии. А при определенных условиях запас хода может быть вообще неограниченным.
Первые электромобили появились еще в 19 веке, однако не получили широкого распространения. Несмотря на ряд преимуществ, они и сейчас все еще не могут стать полноценной альтернативой автомобилям с ДВС. Основной их недостаток заключается в сильно ограниченном запасе хода и длительной зарядке литий-ионных батарей. Кроме того, они требуют наличия инфраструктуры. Поэтому их использование за пределами городов становится сильно проблематичным.
Фотоэлектрическая краска, разработанная специалистами Mercedes-Benz может стать решением этих проблем, превращая кузов автомобиля, фактически, в источник энергии. Она содержит наночастицы, которые преобразуют солнечные лучи в электричество благодаря так называемому фотоэлектрическому эффекту.
Прорыв в технологиях для электромобилей. Фотоэлектрическая краска может питать батарею или автомобиль напрямую. Источник: livescience.com. Фото.
Фотоэлектрическая краска может питать батарею или автомобиль напрямую. Источник: livescience.com
Использование этой краски позволяет как питать электрическую систему автомобиля напрямую, так и заряжать его батарею для дальнейшего использования. В результате электромобили могут стать менее зависимыми от зарядных станций. В пасмурную погоду или ночью они смогут ездить от заряда батареи, а днем – от энергии солнца. В солнечных регионах автомобили, покрытые такой краской, теоретически смогут обходиться вообще без подзарядных станций. Если комбинировать эту технологию с батареями на основе кремния, запас хода действительно может стать неограниченным.
Свойства фотоэлектрической краски
Технология Mercedes-Benz имеет ряд особенностей, которые делают ее действительно инновационной. Краска создает ультратонкий слой всего в 5 микрон, что позволяет наносить ее практически на любую поверхность автомобиля. Она разработана на основе нетоксичных и доступных материалов, что делает ее безопасной для окружающей среды и недорогой в производстве.
Вес краски составляет всего 50 граммов на 1 квадратный метр. Но несмотря на легкость, она обладает высокой энергоэффективностью, равной 20%. Это значит, что одна пятая часть солнечной энергии, попадающей на ее поверхность, преобразуется в электричество. Это сопоставимо с эффективностью современных солнечных панелей.
Основой технологии являются так называемые квантовые точки — полупроводниковые наночастицы, которые поглощают световые фотоны и преобразуют их энергию в движение электронов. Электроны создают электрический ток, который собирается с помощью тончайших проводящих слоев в структуре краски. Этот ток затем используется для питания различных систем автомобиля или зарядки батареи.
Надо сказать, что идея использовать солнечные панели в электромобилях появилась давно. Однако краска позволяет использовать солнечную энергию без изменений в дизайне автомобиля и без его утяжеления. А главное – электричество вырабатывать может вся поверхность кузова автомобиля, а не только крыша со встроенными солнечными панелями.
Фотоэлектрическая краска может существенно повлиять на рынок электромобилей, особенно в солнечных регионах. В менее солнечных регионах, например, в средней полосе России, владельцы электромобилей смогут реже его заряжать на 60%. Летом же можно будет ездить без подзарядки, так как система продолжает генерировать энергию даже тогда, когда автомобиль находится в состоянии покоя. Поэтому, главное, не забывать парковать такой автомобиль на солнышке.
Более того, по словам разработчиков, избыточная энергия может быть направлена в электрическую сеть дома владельца автомобиля. Звучит заманчиво, но, к сожалению, технология еще не готова к массовому использованию. Представители Mercedes-Benz отмечают, что текущий этап разработки сосредоточен на адаптации краски для всех типов автомобильных поверхностей, независимо от их формы и углов.