Mercedes-Benz vyvíja ‘solárnu farbu‘. Predĺži dojazd elektromobilov

Mercedes-Benz sa pustil do ambiciózneho projektu, ktorý by mohol čiastočne zjednodušiť nabíjanie elektromobilov. Ide o vývoj špeciálneho náteru, ktorému hovoria aj „solárna farba“. Ten je založený na kombinácii pokročilých materiálov a nanotechnológií, ktoré umožňujú integrovať schopnosti fotovoltaických článkov priamo do povrchu vozidla.

Zloženie solárnej farby zahŕňa fotovoltaické nanočastice, transparentné vodivé vrstvy a materiály s termoizolačnými vlastnosťami. Fotovoltaické nanočastice premieňajú slnečné žiarenie na elektrickú energiu, zatiaľ čo vodivé vrstvy umožňujú efektívny prenos tejto energie do systému vozidla. Termoizolačné zložky navyše minimalizujú prehrievanie povrchu, čo zvyšuje účinnosť a celkovú odolnosť náteru.

Proces výroby solárnej farby je mimoriadne sofistikovaný. Na karosériu vozidla sa najprv nanáša základná vrstva, ktorá slúži ako nosná platforma pre fotovoltaické častice. Tieto častice sú rovnomerne rozptýlené pomocou technológie nanolitografie, čo zabezpečuje ich maximálnu účinnosť. Nakoniec sa aplikuje ochranný povrchový náter, ktorý chráni celý systém pred mechanickým poškodením, poveternostnými vplyvmi a UV žiarením.

Technické parametre tejto technológie ukazujú jej vysoký potenciál. Súčasné prototypy dosahujú účinnosť premeny energie na úrovni 15 – 20 %, čo je porovnateľné s tradičnými solárnymi panelmi. Takto získaná energia dokáže pokryť približne 8 – 10 % dennej spotreby elektrickej energie vozidla, čo je najmä pri mestských jazdách významným prínosom.

Hrúbka farebnej vrstvy je päť mikrometrov, čo je výrazne menej ako hrúbka ľudského vlasu (50 až 120 mikrometrov). Podľa automobilky dokáže plocha s rozlohou 11 metrov štvorcových za ideálnych podmienok ročne vygenerovať dostatok energie na pohon vozidla na vzdialenosť až 12 000 kilometrov.

Generovaná elektrická energia je cez integrované meniče napätia prenášaná do batériového systému vozidla. Tieto meniče optimalizujú napätie tak, aby bolo vhodné na nabíjanie lítium-iónových batérií. Energia získaná solárnou farbou môže byť navyše priamo využívaná na napájanie nízkonapäťových systémov, ako sú klimatizácia, osvetlenie interiéru alebo infotainment.

Aby to celé fungovalo, treba dosiahnuť dostatočnú odolnosť fotovoltaických častíc voči chemickým a mechanickým vplyvom. Taktiež hmotnosť solárneho náteru musí byť dostatočne nízka, aby neovplyvňovala jazdné vlastnosti vozidla a aby negeneroval energiu, ktorá na konci bude stačiť len na pokrytie zvýšenej spotreby auta kvôli vyššej hmotnosti. To by však nemal byť problém, pretože podľa automobily má náter hmotnosť len 50 gramov na meter štvorcový, čo značí, že zvýši hmotnosť auta približne o 600 gramov. Proces výroby je však zatiaľ nákladný, čo môže obmedziť rýchlosť jeho komerčného nasadenia.

Mercedes-Benz vidí v tejto technológii obrovský potenciál nielen pre osobné automobily, ale aj pre nákladné vozidlá, autobusy a dokonca aj pre fasády budov.