Coche eléctrico con techo solar: una revolución en la industria automotriz

La revolución de los vehículos eléctricos (VE) no parece tener freno. En marzo de 2023, la mitad de todas las nuevas matrículas de vehículos en el área de San Francisco eran electrificados: híbridos, híbridos enchufables o completamente eléctricos. Aprovechar la energía gratuita y renovable del sol mediante la integración de paneles solares en la superficie de un VE ofrece la promesa de vehículos que se autoabastecen.

Si los VE pueden generar suficiente energía para cargar sus baterías de alta tensión, se reducirá la ansiedad de autonomía, los costos operativos, la contaminación del aire y la presión sobre la red eléctrica. Actualmente, los VE cargan sus baterías en parte mediante sistemas de frenado regenerativo. Dependiendo de los hábitos de conducción y el clima, los paneles solares en combinación con el frenado regenerativo tienen el potencial de sumar miles de millas gratis al año.

¿Quién está fabricando coches eléctricos con paneles solares?

Existen varias startups de fabricación de automóviles que prometen vehículos eléctricos con paneles solares (sEV). Algunos fabricantes que ofrecen vehículos con paneles solares o que planean hacerlo son:

• Hyundai: Su modelo Ioniq 5 ofrece una opción de techo con paneles solares que, según Hyundai, puede sumar hasta 1,200 millas adicionales al año.
• Mercedes-Benz: Planea lanzar al mercado su concepto Vision EQX con techo de paneles solares a finales de 202Mercedes-Benz afirma que el prototipo EQXX añade hasta 15 millas de autonomía al día, o 3,750 millas al año.
• Fisker, Inc.: El Fisker Ocean, que se espera entregar en otoño de 2023, ofrece un techo opcional con paneles solares de longitud completa que se proyecta que añadirá 1,500 millas al año.
• Lightyear: Diseñó sus VE para la conducción alimentada por energía solar, afirmando hasta 43 millas adicionales por día a partir de 54 pies cuadrados de paneles solares.
• Sono Motors: El Sion se decía que estaba completamente cubierto de paneles solares y prometía 3,500 millas al año de energía solar. Sin embargo, Sono canceló su programa de automóviles antes de lanzar un modelo al mercado.

¿Qué porcentaje de los VE fabricados actualmente tienen paneles solares?

Probablemente menos del 1%.

Los datos sobre el porcentaje de sEV fabricados son escasos. Con ventas récord de VE en los Estados Unidos en 2022 estimadas en poco menos de 1,000,000, los sEV apenas representan una pequeña fracción. Es comparable a los VE hace 10 años, con 90,000 vehículos eléctricos frente a 15,000,000 con motores de combustión interna (ICE), es decir, aproximadamente la mitad de uno por ciento de todas las ventas de automóviles en los Estados Unidos.

¿Cómo funcionan los coches eléctricos con paneles solares?

Los paneles solares convierten la luz del sol en corriente continua utilizable.

Los paneles solares están compuestos por células fotovoltaicas individuales hechas de silicio y otros materiales semiconductores. Cuando la luz del sol incide sobre una célula, estos materiales generan electricidad. La corriente continua generada se almacena fácilmente en la batería de baja o alta tensión de un sEV.

Los VE con pequeños paneles solares producen suficiente energía para alimentar sistemas de baja tensión como los faros, el ventilador de enfriamiento del aire acondicionado, los limpiaparabrisas y los sistemas de infoentretenimiento.

Ventajas de los paneles solares en los VE

Ahorrar dinero es el principal beneficio de cargar las baterías de los VE con energía solar. Otras ventajas incluyen:

• Aumento de la autonomía de conducción;
• Reducción de la huella de carbono;
• Baterías más ligeras y pequeñas pero con mayor densidad energética;
• Estilo aerodinámico que reduce la resistencia al viento.

¿Existen desventajas?

Sí. Lo más importante es que las baterías no se pueden cargar por la noche ni cuando llueve.

Otros inconvenientes incluyen:

• El costo de añadir paneles solares a los VE;
• Algunas áreas del país pueden carecer de las condiciones ideales para cargar los VE con energía solar;
• Los paneles deben mantenerse limpios y en buen estado para obtener la máxima eficiencia.

¿Qué significan los paneles solares en los VE para el futuro de la conducción?

En un futuro cercano, los fabricantes serán cautelosos antes de avanzar en la integración de paneles solares en los VE. Sin embargo, a medida que la tecnología de los paneles solares mejora, podrían desempeñar un papel significativo en la alimentación del sector del transporte a medida que este se va alejando de los motores de combustión interna (ICE) y se dirige hacia los VE.

Los kits de paneles solares adicionales para VE pueden producir alrededor de 50 vatios de electricidad para cargar la batería de baja tensión. Pero ten cuidado: los aficionados al bricolaje no deben trabajar en los sofisticados sistemas electrónicos de un VE, especialmente en el sistema de alta tensión.

¿Las estaciones de carga se volverán innecesarias?

No. Las estaciones de carga para VE seguirán existiendo durante muchos años.

Si estás pensando en comprar un VE nuevo para reducir tus costos de energía y tu huella de carbono (y calificar para un crédito fiscal de $7,500), añadir una matriz solar a tu hogar para cargar tu VE es la opción más sensata.

Según promedios estadounidenses, entre seis y diez paneles solares deberían cargar la batería de tu VE del 20% al 80% de capacidad en cuatro a ocho horas. Esto es válido si:

• Tu hogar tiene una buena exposición solar;
• Utilizas un cargador de nivel 2;
• El tamaño de la batería de tu VE es estándar.

Estos factores y otros afectan las tasas y los tiempos de carga.

Finales

La idea de utilizar paneles solares para cargar un VE de forma autónoma es intrigante. Es como pedirle a un vehículo de combustión interna que produzca su propia gasolina, un pensamiento novedoso pero no factible. La tecnología actual de los VE solares no ofrece una relación costo-eficiencia que justifique el gasto adicional.

Sin embargo, según una revisión técnica del MIT, las baterías construidas con celdas de fibra de carbono y otras nuevas tecnologías emergentes aumentarán drásticamente el rendimiento. Y eso es clave porque los paneles solares están volviéndose cada vez más eficientes a medida que mejora el rendimiento de las baterías.

Combinar eso con formas de carrocería progresivas fabricadas con materiales más ligeros (como el titanio) ayuda a hacer realidad los sEV. Eso no puede llegar lo suficientemente pronto.

La investigación del autor Robert N. Charette muestra que satisfacer las demandas de infraestructura para respaldar el crecimiento de los VE, junto con el objetivo de tener un 100% de energía limpia para 2035, es lógico pero no realista. Varios estados planean prohibir la venta de vehículos de combustión interna en 203Sin embargo, Charette afirma que la red eléctrica utiliza transformadores de tamaño inadecuado y que la falta de permisos para nuevas líneas de transmisión de electricidad son obstáculos para estos objetivos ambiciosos.

Generar su propia energía a partir de carrocerías fabricadas con paneles solares y almacenar esa energía en sus propias baterías hará que los sEV sean una opción atractiva. Los VE alimentados por energía solar son el futuro. Solo queda por saber cuándo llegará ese futuro.

¿El Prius tiene un techo solar?

Los modelos Prius Prime con techo solar tienen una página de infoentretenimiento dedicada al rendimiento del panel. Muestra la generación de energía en tiempo real, los vatios-hora obtenidos en un día y los kilovatios-hora obtenidos en general, así como la autonomía eléctrica agregada en un día y en general.