รถยนต์ไฟฟ้า Deep Orange 17 ชาร์จตัวเองด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ สร้างพลังงานมากกว่าที่ใช้

รถยนต์นั่งส่วนบุคคลทั่วไปมักใช้เวลาส่วนใหญ่ไปกับการจอดทิ้งไว้เฉยๆ ตามสถานที่ต่างๆ นี่คือจุดเริ่มต้นทางความคิดของโครงการ Deep Orange 17 จาก Clemson University ที่ตั้งคำถามว่าช่วงเวลาที่จอดนิ่งเหล่านั้นจะสร้างประโยชน์อะไรให้กับรถยนต์ไฟฟ้าได้บ้าง ทีมนักศึกษาปริญญาโทสาขาวิศวกรรมยานยนต์ได้ร่วมมือกับ BMW of North America พัฒนารถยนต์ต้นแบบสมรรถนะจริงที่มีชื่อว่า Luminetta โดยภายนอกของตัวรถถูกปกคลุมด้วยเซลล์แสงอาทิตย์จำนวน 1,781 เซลล์ ซึ่งทำหน้าที่เก็บเกี่ยวพลังงานขณะรถเคลื่อนที่และยังคงทำงานต่อเนื่องทันทีเมื่อรถจอดสนิท เปลี่ยนเวลาที่ตากแดดให้กลายเป็นส่วนหนึ่งของรอบการชาร์จพลังงานให้กับตัวรถ

โจทย์ที่ BMW ท้าทายทีมนักศึกษาคือการสร้างรถยนต์ไฟฟ้าที่สามารถผลิตพลังงานได้มากกว่าปริมาณที่ใช้ไปในรอบการเดินทางทำงานในเมืองตลอด 24 ชั่วโมง โดยทีมนักศึกษาได้ขยายสมการประสิทธิภาพให้กว้างขึ้นเพื่อรวมช่วงเวลาที่จอดพักยาวนานระหว่างการขับขี่เข้าไปด้วย ในสถานการณ์จำลองอิงจากการเดินทางระยะทาง 12 ไมล์ ระบบพลังงานแสงอาทิตย์สามารถสร้างพลังงานส่วนเกินเพียงพอสำหรับการขับขี่เพิ่มขึ้นเฉลี่ยถึง 31 ไมล์ แนวคิดนี้จึงขึ้นอยู่กับสถานที่ที่รถไปจอดเป็นสำคัญ ทำให้พื้นที่จอดรถมีความสำคัญแทบไม่ต่างไปจากถนนหนทาง

ภาพประกอบจากคลังภาพสต็อก ไม่ใช่ภาพจากเหตุการณ์จริง

พลังงานแสงอาทิตย์คือหัวใจสำคัญในกลยุทธ์การขับเคลื่อนของ Luminetta โดยทีมนักศึกษา Clemson ได้ร่วมมือกับผู้เชี่ยวชาญจาก Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE ติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ลงบนพื้นผิวภายนอกทั้งหมดโดยตรง เพื่อเปลี่ยนตัวถังรถให้กลายเป็นพื้นที่เก็บเกี่ยวพลังงาน ระบบได้รับการออกแบบมาให้ยังคงผลิตกระแสไฟฟ้าได้แม้ในยามที่บางส่วนตกอยู่ในร่มเงา ซึ่งถือเป็นรายละเอียดสำคัญสำหรับรถยนต์ที่ต้องเคลื่อนที่ผ่านหรือจอดนิ่งอยู่ข้างต้นไม้และอาคารสูง

รูปทรงตัวถังแบบคูเป้สองประตูยังคงเอกลักษณ์ความเป็นรถยนต์บนท้องถนนทั่วไป แทนที่จะมีสัดส่วนแบนราบเหมือนรถแข่งพลังงานแสงอาทิตย์แบบเดิมๆ การออกแบบได้รับแรงบันดาลใจด้านอากาศพลศาสตร์มาจากปลาปักเป้ากล่อง (boxfish) ซึ่งมีลำตัวกะทัดรัดช่วยลดแรงต้านอากาศแต่ยังคงมีพื้นที่ใช้สอยภายในกว้างขวาง ผสมผสานกับภาษาการออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์ในประวัติศาสตร์ของ BMW

นอกจากนี้ Luminetta ยังสร้างความน่าทึ่งด้วยตัวเลขน้ำหนักที่เบาเพียง 550 กิโลกรัม (หรือ 1,212 ปอนด์) ซึ่งคิดเป็นเพียงประมาณหนึ่งในสี่ของรถยนต์ผลิตจริงขนาดใกล้เคียงกัน น้ำหนักที่น้อยลงช่วยลดพลังงานที่รถต้องใช้ ส่งผลให้พลังงานปริมาณน้อยที่เก็บเกี่ยวมาจากแสงอาทิตย์ส่งผลต่อระยะทางขับเคลื่อนได้อย่างมหาศาล โครงสร้างแชสซีใช้เหล็กกล้าเสริมความแข็งแกร่งบริเวณห้องโดยสารเพื่อความปลอดภัยของผู้โดยสาร ขณะที่ใช้อวัสดุอะลูมิเนียมและชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์ที่เชื่อมต่อด้วยข้อต่อโลหะพิมพ์สามมิติในส่วนอื่นๆ เพื่อลดน้ำหนักส่วนเกิน